Состав для титаномарганцирования стальных изделий

Состав для титаномарганцирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ ДЛЯ ТИТАНОМАРГАНЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий татансодержащее вещество, марганецсодержащее вещество, активатор и инертную добавку, отличающийся тем, что, с целью увеличения износостойкости сталей, он дополнительно содержит порошок алюминия, в качестве титансодержащего вещества - окись титана, в качестве марганецсодержащёго вещества - окись марганца, в качестве инертной добавки - окись алюминия, а в качестье активатора - хлористый аммоний и фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Окись титана 15-19 Окись марганца 15-19 Порошок алюминия 15-16 (Л Хлористый аммоний 1-3 Фтористьй алиминий 1-3 Окись алюминия Остальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИН (51)4 С 23 С 10/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3622338/22-02 (22) 15.07.83 (46) 30.07.85.- Бюл. Р 28 (72) Л.Г.Ворошнин, А.А.Шматов, О.И.Крот и Л.А.Васильев (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.785.51.06(088.8) (56) Борисенок Г.В. и др. Химикотермическая обработка металлов и сплавов. Справочник. Металлургия, 1981, с. 222-230.

Авторское свидетельство СССР

Ф 730873, кл. С 23 С 9/02, 1980, (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ТИТАНОИАРГАНЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий татансодержащее вещество, марганец„„SU„„1170002 A содержащее вещество, активатор и инертную добавку, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения износостойкости сталей, он дополнительно содержит порошок алюминия, в качестве титансодержащего вещества — окись титана, в качестве марганецсодержащего вещества — окись марганца, в качестве инертной добавки — окись алюминия, а в качестве активатора — хлористый аммоний и фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Окись титана 15-19

Окись марганца 15-19

Порошок алюминия 15-16

Хлористый аммоний 1-3

Фтористый алюминий 1-3

Окись алюминия Остальное

002

В таблице приведены результаты испытания на абразивную износостойкость образцов из стали У8 на .машине типа ХБ-4. При этом условия испыта-.. ния следующие: скорость вращения абразивного круга 60 об/мин; радиальная подача образца 1 мм/об; нагрузка

0,94 МПа. Условия насыщения: =1050 С,

1 1170

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых средах. и может быть использовано в машиностроительной промьппленнос- 5 ти.

Известны составы для титанирования стали на основе порошков титана (75Х титана,, 24% окиси алюминия и 1Х хлористого аммония (1) . Io

Однако состав отличается недостаточно высокой износостойкостью обработанных стальных изделий.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и дости-i5 гаемому эффекту к изобретению является порошковая смесь, включающая в свой состав: титан {ферротитан) — 40-50Х, ферромарганец — 25-40Х, фтористый натрий — 3 — 5Х, плавиковый шпат остальное P2) .

Диффузионное насыщение в известном составе приводит к образованию карбидного слоя из стали, обладающего повышенной износостойкостью. 25

Целью изобретения является повышение износостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что в состав для титаномарганцирования стальных изделий, включающий титансодержащее вещество, марганецсодержащее вещество, инертную добавку и активатор, дополнительно содержит порошок алюминия в качестве титансодержащего вещест35 ва — окись титана, в качестве марганецсодержащего вещества — окись марганца, в качестве инертного наполнителя — окись алюминия, а в качестве активатора — хлористый аммо40 ний и фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Окись титана 15- 19

Окись марганца 15-19

Порошок алюминия 15-16

Хлористый аммоний 1-3

Фтористый алюминий 1-3

Окись алюминия Остальное

Окись титана и окись марганца являются поставщиками атомов. титана и марганца, которые образуются в результате восстановления этих окислов введением в состав алюминия (восстановитель) при температуре иэотермической выдержки.

Процесс диффузионной обработки в предлагаемом составе проводят при

800-1050 С в течение 4-6 ч в контейнерах с плавким затвором беэ использования вакуума или защитных атмосфер.

Поскольку алюминий, входящий в состав насыщающей смеси, полностью не расходуется на восстановление окислов титана и марганца, то в процессе диффузионной обработки сталей образуются титанмарганцевые слои на основе апюминиймарганцевой эвтектики, а также карбидов титана и марганца. Создание такой структуры, состоящей из твердой карбидной и мягкой эвтектической составляющих, равномерно распределенных между собой, существенно сказывается на повышении пластичности и сцепляемости с основой титанмарганцевых диффузионных слоев. Напротив, диффузионная обработка железоуглеродистых сплавов в известной порошковой среде {прототип) приводит к образованию сплошно-, го карбидного слоя, который недостаточно работоспособен и пластичен.

Поэтому износостойкость разработанных титанмарганцевых диффузионных слоев, превышает износостойкость известных (прототип).

П р и м е .р. Процесс диффузионной обработки в предлагаемом составе проводят при 800 и 1050 С в течение 4 и 6 ч в контейнерах с плавким затвором без использования вакуума или защитных атмосфер. При этом на поверхности стали формируется слой карбидов титана,(TiC) и марганца (Mn С).

Таким образом, использование

i предлагаемого состава позволяет увеличить износостойкость титаномарганцированных сталей по сравнению с известным в 1,5-5,9 раэ.. 4

1170002

Состав насыщающей смеси, мас.7.Повышение стойкости, Кст

Длина пути трения, м

Известный

50FeTi + 25FeMn + 5NaF + 15СаР

14,2

Предлагаемый

45,5Alg0 +21TiO +13MnOg+16 5АI+

+2ЯН„С1+2А1Р, 0,3

46A1 0 +197iO +15MnO +16AI+1NH C1+

+3A1F>

21,3

1,5

46, 5А1 0з+17Т10 +17Мп0 +15, 5А1+

+2 NH C I+2 AI F

2,4

34,1

47А1 Оз+15TiOz+19Mn02+15AI+3NH CI+

+1AIF) 5,9

83,8

47,5А1 0 +13Т10 +21Мп0 +14,5AI+

+2NHOC1+2AIF3

0,7

10,3

Заказ 4673/23 Тираж 900 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1-13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

Составитель Г.Бахтинова

Редактор М;Недолуженко Техред А.Бабинец Корректор Л.Пилипенко