Состав для вольфрамосилицирования стальных изделий

Состав для вольфрамосилицирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано в машиностроении . Целью изобретения является повы шение насыщающей способности состава и износостойкости изделий. Состав содержит следующие компоненты, мас.%: порошок вольфрама 30-35; силикокальций 20-25; хлористый аммоний 1-3; четыреххлористый вольфрам 10-15; углекислый аммоний 10-15; окись алюминия остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 C 23 С 10/52

10-15

10-15

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APH ГКНТ СССР (2l) 4295884 /23-02 (22) 11.08.87 (4б) 30.03.89. Вюл.М 12 (72) В.Г.Артемчук и В.Н.Клюев (53) б21,785,510.á(088,8) (5б) Авторское свидетельство СССР

Ф 448250, кл. С 23 С 9/02, 1975. (54) СОСТАВ ДЛЯ ВОЛЬФРАМОСИЛИЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗПЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного насыщения стальных иэделий вольфрамом и кремнием.

Цель изобретения — увеличение насыщающей способности состава и иэносостойкости изделий, В состав для вольфрамосилицирования стальных изделий, содержащий вольфрамсодержащее вещество, силикокальций, хлористый аммоний и окись алюминия, дополнительно вводят вольфрам четыреххлористый, аммоний углекислый, а в качестве вольфрамсодер.жащего вещества применяют порошок вольфрама при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Порошок вольфрама 30-35

Силикокальций 20-25

Хлористый аммоний 1-3

Вольфрам четыреххлористый

Аммоний углекислый

Окись алюминия

„„SU„„. 1468964 A 3 обработке металлов и сплавов, и может быть использовано в машиностроении. Целью изобретения является повы шение насыщающей способности состава и износостойкости изделий. Состав содержит следующие компоненты, мас.X порошок вольфрама 30-35; силикокальций 20-25; хлористый аммоний 1-3; четыреххлористый вольфрам 10-15; yr" лекислый аммоний 10-15; окись алюминия остальное. 2 табл, 2

Ж

Введением в состав смеси для йольфрамсилицирования вольфрама четыреххлористого увеличивается ее насыщающая способность за счет дополнительного образования атомарного вольфрама при разложении вольфрама четыреххлористого. А при разложении аммония углекислого образуется атомарный азот, который, диффундируя в поверхностные слои изделий, образует карбонитрид вольфрама, имеющий твердость М

1400-1700 кг/мм, что положительно сказывается на износостойкости изделий. 4ь

Назначение вводимых компонентов следующее.

Порошок вольфрама и вольфрам четыреххлористый вводят с целью получения атомарного вольфрама, а силикокаль - . ций — с целью получения атомарного кремния, которые диффундируют в поверхностные слои изделий.

Хлористый аммоний является активатором, т.е. осуществляет перенос

1468964 вольфрама и кремния к поверхности изделий.

Аммоний углекислый, как отмечалось выше, вводят с целью получения атомарного азота, Процесс вольфрамсилицирования осуществляют следующим образом.

Изделия, предназначенные для вольфрамосилицирования, обеэжиривают в горячем (60-70 С) 5 -ном растворе щелочи и нагревают до )00-150 С с целью удаления влаги. Остывшие изделия укладывают в контейнеры с плавкими затворами и послойно пересыпают смесью укаэанного состава, загружают в электропечь, нагревают до 10501100 С и выдерживают при этой температуре 1-6 ч. Продолжительность выдержки,зависит от требуемой толщины диффузионного слоя, который является конструктивным параметром,.

Вместе с изделиями вольфрамосилицированию подвергают также образцысвидетели, изготовленные из той же марки стали, что и изделия, по которым определяют толщину диффузионного слоя и его износостойкость.

Износостойкость оценивают по величине износа поверхностного слоя при испытаниях на машине трения марки

"ИИ"

После окончания вольфрамосилицирования контейнеры выгружают из печи, охлаждают до комнатной температуры и разгерметизируют, При необходимости изделия после вольфрамосилицирования подвергают закалке.

Пример 1. Образцы, изготовленные из стали марки У8, подвергали вольфрамосилицированию описанным способом в составах, массовое про-.. центное содержание которых представлено в табл.1.

Температура вольфрамосилицирования составляла 1100 С, а продолжительность выдержки — 6 ч. После вольфрамосилицирования образцы испытывали на износостойкость и определяли толщину диффузионного слоя.

Полученные результаты представлены в табл.1.

Как видно из табл.1, после вольфрамосилицирования в предложенном составе толщина диффузионного слоя образцов в 1,3-1,5 раза, а износостойкость образцов в 2,0-2,6 раза больше, чем толщина диффузионного слоя и износостойкость образцов посКак видно из табл.2, предлагаемый состав для вольфрамосилицирования является высокоэффективным составом

45 увеличения насыщающей способности и износостойкости.

Формула изобретения

Состав для вольфрамосилицирования стальных изделий, содержащийвольфрамсодержащее вещество, силикокальций, хлористый аммоний и окись апюминия, отличающийся тем, что, с целью увеличения насъпцакхцей способности и износостойкости иэделий, он дополнительно содержит вольфрам четыреххлористый и аммоний углекислый, а в качестве вольфрам50

55 ле вольфрамосилицирования в известном составе.

При содержании активных компонентов ниже нижних предельных значений износостойкость, твердость и толщина диффузионного слоя образцов увеличиваются незначительно по сравнению с, известным составом, а при содержании

10 активных компонентов выше верхних предельных значений износостойкость, твердость и толщина диффузионного слоя не увеличиваются по сравнению с оптимальным составом.

15 Пример 2. Образцы, изготовленные из сталей марок 10, 45, 5ХНУ и У10, подвергали вольфрамосилицированию в известном составе, содержащем, мас. :

20 Окись вольфрама 35

Силикокальций 25

Хлористый аммоний 2

Окись алюминия Остальное и в предлагаемом составе, содержащем мас. :

Порошок вольфрама 35

Силикокальций 20

Хлористый аммоний 1

Вольфрам четырех3р хлори с™

Аммоний углекислый 15

Окись алюминия Остальное

Температура вольфрамосилицирования составляла 1100 С, а продолжительность выдержки — 4 ч. После воль фрамосилицирования образцы подвергали испытаниям на износ, определяли толщину диффузионного слоя и его .твердость, Результаты испытания

40 представлены в табл.2.

5 1468964 содержащего вещества — порошок вольфрама при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Порошок- вольфрама 30-35

Силикокальций 20-25

I-3

10-15

10-1 5

Остальное

Т а блиц а 1 звестнь

1 Окись вольфрама

Силикокальций

Хлористый аммоний

Окись алюминия

420 740 1 10

Предл аг ае мый

440 800 1,2

570 1400 2, 0!

650 2,5

610

630 1700 2, 6

2 Порошок вольфрама

Силикокальций

Вольфрам четыреххлористый

Хлористый аммоний

Аммоний углекислый

Окись алюминия

3 Порошок вольфрама

Силикокальций

Хлористый аммоний

Вольфрам четыреххлористый

Аммоний углекислый

Окись алюминия

4 Порошок вольфрама

Силикокальций

Хлористый аммоний

Вольфрам четыреххлористый

Аммоний углекислый

Окись алюминия

5 Порошок вольфрама

Силикокальций

Хлористый аммоний

Вольфрам четыреххлористый

37

Остальное

0,5

Остальное

lO

I0

Остальное

32

23

12

l2

Остальное

Хлористый аммоний

Вольфрам четыреххлористый

Аммоний углекислый

Окись алюминия. 1468964

Продолжение табл. 1 а з:а

Аммоний углекислый

Окись алюминия

1700 2,6

630

Таблица 2

Коэффициент увеличения

Твердость слоя, а кг/мм

Толщина

Состав среды для вольфрамосилицирования

Марка стали слоя, мкм износостойкости

Известный б!

tl

Предлагаемый

Составитель И,Дашкова

Техред М.Дидик

Редактор M,Áàíäóðà

Корректор О,Кравцова

Заказ 1320/27 Тираж 938 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàãîðîä, ул. Гагарина,101

6 Порошок вольфрама

Силикокальций

Хлористый аммоний

Вольфрам четыреххлористый

Аммоний углекислый

Окись алюминия

5ХНМ

У10

5ХНМ

Yl0

Остальное

36

26

16

16

Остальное

380 700 1,0

355 700 1,0

348 730 1,1

315 750 1,2

540 1400 2,0

505 1480 2,4

486 1590 2,8

462 1700 3 1