Состав энерговыделяющей пасты для химико-термической обработки

Состав энерговыделяющей пасты для химико-термической обработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭНЕРГОВЬЩЕЛЯЮЩАЯ ПАСТА ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, содержащая алюминий, железную окалину, кварцевый песок,натриевую или калкевую селитру, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода пасты, она дополнительно содержит порошок цинка при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:. Алюминий 30-40 Железная окапи-на .20-30 Натриевая или калиевая селитра 3-5 Порошок цинка 10-16 Кварцевый песок Остальное .

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (31) (51)4 С 23 С 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,1.! . Д ь 1

"1 „"1:з ; .-:„М t ;, ЮМи0ТЕЫ.к

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3743037/22-02 (22) 18.05.84 (46) 15.11.85. Бюл. N - 42 (72) А. И. Загоруйко, В. С. Лракельян, С.О. Болдовская и И. Л. Слуцкий (53) 621.785.51.06(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

N - 290964, кл. С 23 С 9/04, С 23 С 17/00, 1968.

Просвирнин В. A., Герасимова Л. В.

Скоростные процессы химико-термической обработки с применением паст и суспензий: Труды РИИГА, Рига, 1972, с. 84. (54) (57) ЭНЕРГОВЬЩЕЛЯЮЩАЯ ПАСТА ДЛЯ

ХишИКО-ТЕРИИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ, содержащая алюминий, железную окалину, кварцевый песок, натриевую или калиевую селитру, отличающаяся тем, .что, с целью снижения расхода пасты, она дополнительно содержит порошок цинка при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х:.

Алюминий 30-40

)Келеэная окали.на 20-30

Натриевая или калиевая селитра 3-5

Порошок цинка l0-l6

Кварцевый песок Остальное

1191487 Таблица 1

Содержание, компонентов, мас.%

Состав

Натриевая или калиевая селитЖелезАлюми ний

Порошок

Песок

KBQP цевый ная цинка окалина ра

30 30

34 27

37 23

40 20

28 32

41 19

10 5

12 4

14 4

22

16

8 6

18 2

20

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов путем нагрева энерговыделяющими пастами.

В химико-термической обработке известны составы энерговыделяющих паст, обеспечивающих проведение процесса без использования энергоемкого оборудования.

Цель изобретения †. снижение расхода энерговыделяющей пасты.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В состав энерговыделяющей пасты для химико-термической обработки, содержащей алюминий, железную окалину, песок кварцевый, селитру натриевую или калиевую, дополнительно вводят порошок цинка при следующем содержании ингредиентов, мас.%:

Алюминий 30-40

Железная окалина 20-30

Порошок цинка 10-16 .Натриевая или . калиевая селитра 3 — 5 Песок кварцевый Остальное

Порошок цинка ПЦ-4 служит восстановителем и является дополнительным источником в процессе экзотермической реакции. Кроме того, порошок цинка, как слабо активный восстановитель замедляет скорость экзотермической реакции, снижает пористость сгоревшей шашки и тем самым способствует более длительному сохранению высокой температуры при диффузионном насыщении.

Алюминий являющийся восстановителем, и железная окалина (отходы

10 кузнечно-штамповочного производства) вЂ, окислитель, обеспечивают в процессе экзотермической реакции нагрев детали до заданных температур.

Селитра натриевая или калиевая является окислителем и способствует лучшей воспламеняемости состава.

Песок кварцевый, содержащий до 90% окиси кремния, является инертной добавкой и вводится в состав с целью предотвращения спекания продуктов реакции и приваривания их к поверхности детали, а также способствует равномерному распределению компонентов энерговыделяющей пасты в процессе горения.

В табл. 1 представлены составы предлагаемой янерговыделяющей

1191487

Расход энерговыделяющей пасГлубина диффузионного слоя, мкм

Состав ты на одну деталь, r

Состав

Глубина диффузионного слоя, мкм

Расход пасты, г

3

Составы 5 и Ь вЂ” составы с запредельными значениями ингредиентов, Определение расхода энерговыделяющей пасты при химико-термической обработке проводили на примере алитирования и силицирования.

Пример I. Алитирование.

Состав активной пасты, содержащей насьпцающий элемент, мас.%:

Порошок алюминия 88 10

Фторид натрия 10

Пудра алюминиевая 2

Ллитирование проводили на деталях цилиндрической формы (диаметр

20 мм, длина 50 мм, масса 120 г) из стали 40.

Активную пасту наносили толщиной

0,5 мм, после чего сушили при 100 С о в течение 20 мин, Связкой служил

)0%-ный раствор цапон-лака НЦ-62 в растворителе У 646. Вторым равномерным слоем наносили энерговыделяющую пасту, количество которой зависит от требуемой глубины диффузионного слоя. Связкой служил 10%-ный раствор цапон-лака в растворителе N - 646.

Детали после сушки пасты при о

100 С в течение ч помещали в песок. Зажигание осуществлялось с помощью стальной проволоки, через которую пропускали электрический ток °

В табл. 2 представлены результаты процесса насыщения.

Таблица 2

4

Концентрация алюминия в поверхностном слое 22% для всех составов.

Как видно из данных, приведенных в табл. 2, использование предлагаемого состава энергрвыделяющей пасты (составы 1-4) позволяет снизить расход энерговыделяющей пасты в 1,5-.

1,8 раза по сравнению с составом 7, не снижая при этом насыщающей способности.

Использование составов с запредельными значениями не позволяет снизить расход пасты.

Пример 2. Силицирование проводили на деталях цилиндрической формы (диаметр 20 мм, длина 50 мм, масса 120 г) из стали IХ18Н9Т.

Активная паста состоит из порошка ферросилиция (75% кремния).

Активную пасту наносили на детали толщиной 0,4 мм, после чего сушили при 100 Г в течение 20 мин. Связо кой служил 10%-ный раствор цапонлака HU-62 в растворителе У 646.

Вторым равномерным слоем наносили энерговыделяющую пасту, количество которой зависит от глубины диффузионного слоя. Связкой служил

10%-ный раствор цапон-лака НЦ-62 в растворителе Р 646. Детали после о сушки пасты при 100 С в течение ) ч помещали в песок, зажигание осуществляли с помощью стальной проволоки, через которую пропускали электрический ток.

В табл. 3 представлены результа-, ты процесса насыщения.

Таблица 3

115

200

130

120

120

210

125

210

110

120

200

120

115

110

200

170

120

130

200

180

120-125

120" 125

7 (прототип) 7 (прото0-210 180-185

191487

Составитель И. Столярова

Редактор Л, Кастран Техред Л.Микеш Корректор И. Муска

Заказ 7123/25 Тираж 899 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Концентрация кремния в поверхностном слое 8-lOX для всех составов.

Как видно иэ данных, приведенных в табл. 3, использование предлагаемого состава энерговыделяющей пасты (составы 1-4 ) для силицирования позволяют снизить расход энерговыделяющей пасты в 1,4-1,6 раза по сравнению с составом 7, не снижая при этом насыщающей способности.

Использование составов 5 и б не позволяет снизить расход пасты.

Таким образом, использование предлагаемого состава энерговыделяющей пасты для химико-термической обработки приводит к снижению расхода пасты в 1,4-1,8 раза по сравне-!

О нию с известным составом, не снижая при этом .насыщающей способности при химико-термической обработке. !