Состав для диффузионного хромирования

Состав для диффузионного хромирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному хромированию в порошках. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости. Предлагаемый состав для диффузионного хромирования содержит, мас.%: хром 60-65

бор 1-1,5

гидрид кальция 4-6

хлорид аммония 0,75-1,5

окись алюминия остальное. Использование изобретения дает возможность значительно повысить коррозионную стойкость хромированных углеродистых сталей в растворах серной, соляной и плавиковой кислот и, следовательно, продлить срок их службы в высокоагрессивных кислых средах. 2 табл.

фЦф ) i ю.

СО03 СОЙЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (g1)g С 23 С 10/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ 1ННТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495667/27-02 (22) 21.09.88 (46) 30.12.90. Иат. 9 48 (72) О.В.Каспарова, А.А.Зорин и Я.И.Колотиркин (53) 621. 785. б 1. 06 (088. S) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1539234, кл. С 23 С 10/38, 1988. (54) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ХРОИИ»

РОВАНИЯ (57) Изобретение относится к химико" термической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному хромированию в порошках. Цель изобреИзобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному хромированию в порошках, и может быть использовано для повышения коррозионной стойкости углеродистых сталей в химической и металлургической промышленности.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости.

Состав для диффузионного хромиро вания, содержащий хром, хлорид аммония, гидрид кальция и окись алюминия, дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Хром 60 - 65

Бор 1-1,5

ГЪдрид кальция 4-6

Хлорид аммония Ою75 " I þ5

Окись алюминия Остальное

В предлагаемом составе вместо хлорида аммония могут быть использованы

2 тения — повышение коррозионной стойкости. Предлагаемый состав для диффузионного хромирования содержит, мас.Ж: хром 60-65; бор 1-1,5; гидрид кальция 4-6; хлорид аммония 0,751,5; окись алюминия остальное. Ис-. пользование изобретения дает возмож" ность значительно повысить коррозионную стойкость хромированных углеродистых сталей в растворах серной, соляной и плавиковой кислот и, следовательно, продлить срок их службы в высокоагрессивных кислых средах.

2 табл. другие соли аммония — фториды, бромиды нли йодиды.

Введение добавок бора в состав для диффузионного хромирования повышает коррозионную стойкость углеродистых сталей преимущественно в кислых неокислительных и слабоокислительных средах. Введение гидрида кальция в состав смеси практически предотвращает образование на поверхности обрабатываемых углеродистых

3 сталей карбонитридов хрома типа

Cr<(NC) ухудшающих коррозионную стойкость

Пример. Все компоненты смеси используют в виде порошков. В качестве хромсодержащего вещества применяют электролитический хром. Смесь засыпают в контейнер из нержавеющей стали, куда одновременно загружают. образцы из углеродистой стали 45. Контейнер с плавким затвором загружают в камерную печь, нагретую до 1100 С, выдеро

161 7049 пинают при этой температуре 5 ч, пос1 о сле чего охлаждают с печью до л 300 С, затем на воздухе. Коррозионные испытания хромированных таким образом образцов проводят в растворах 5%-ной серной, соляной и плавиконой кислот при 40оС, а в 98%-ной серной кислоте при 90оС в течение 96 ч (с заменой раствора через 48 ч испытания).

Данные по определению скорости коррозии (К) приведены в табл. 1 и 2.

Скорость коррозии определяют по потерям массы образцов. Относительная ошибка измерения скорости коррозии не превышает 10%.

В табл. 1 приведена скорость коррозии (К) хромированной углеродистой стали 45 после испытаний в течение

96 ч в 5%-ной Н 804 при 40 С.

Иэ табл. 1 вйдно, что хромнрова ние углеродистой стали 45 в предла гаемом составе (по сравнению с известным) повьппает ее коррозионную стойкость в растворе 5%-ной серной кисло- 25 ты в л 20 раз. Выход за предельные концентрации хрома и бора в насыщающей смеси приводит к снижению коррозионной стойкости (составы 8 — 15).

Кроме того, при увеличении содержания 0 хрома в насьпцающей смеси выше верхне( го предела происходит спекание смеси, а при повышении содержания бора в смеси вьпне верхнего предела наблюдается скалывание диффузионного слоя. Ири содержании гидрида кальция в насыщающей смеси ниже нижнего предела или при содержании хлорида аммония выше верхнего предела количество гидрида кальция оказывается недостаточным 40 для связывания им азота активатора (составы 16,17,20,21). При содеожании гидрида кальция в смеси выше верхнего предела коррозионная стойкость снижается (составы 18 и 19), а при содержа-45 нии хлорида аммония в предлагаемом

Формула изобретения

Состав для диффузионного хромйрования, преимущественно углеродистых сталей, включающий хром, хлорид аммония, гидрид кальция и окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, он дополнительно содержит бор при следующем соотношении компо" нентов, мас.%:

Хром

Бор

Гидрид кальция

Хлорид аммония

Окись алюминия

60 - 65

1-1,5

4-6

0,75 - 1,5

Остальное составе ниже нижнего предела уменьшается насьпцающая способность смеси.

Следовательно, предлагаемый состав позволяет значительно повысить коррозионную стойкость изделий из диффузионно"хромированных углеродистых сталей в кислых неокислительных и слабоокислительных средах, а также в средах средней окислительной силы (5%-ная НС1, 40 С; 5%-ная Н ЯО, 40 С;

5%-ная HF, 40ОС; 98%-ная Н 804, 90 С), Существенным преимуществом изобретения является возможность его использования в агрессивных фторидных электролитах, в которых наблюдается также резкое повышение корроэионной стойкости диффузионно-хромированных углеродистых сталей, что имеет особое значение при эксплуатации изделий во фторидных средах.

Таким образом, использование изобретения за счет совместного сверхсуммарного влияния вводимых в состав хты бора и гидрида кальция позволяет резко повысить срок службы иэделий из диффузионно-хромированных углеродистых сталей в высокоагрессивных средах.

16 i 7049

Т» бл и на 1

К Г/и ч

Состав насыщающей смеси, мас.K

Номер состава

60 Cr+5A1+6Si+7CaHz+ZNH4Cl+Z iAlzO >

0,031

65 Cr+2 В+6 СаН +1,5 NH4C1+25,5 AlzO>

16

17

18

19

21

Таблица 2

Скорость коррозии, г/bP ч

Содержание компонентов, мас.Х

Состав

987-ная

Н ЯО, (t=9O C) 57.-ная 57-ная

НС1, HF (t=40 С) (t=40 С) Известный

0,007 0,008

Предлагаемый

62 Cr+1 B+5 СгН +1 ИН4С1+31 А1 0 0,0014 0,0004 0,001!

Редактор M.Ïåòðoâà

Заказ 4100 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101

1 (известныйй)

3

5

7

9

11

12

60 Cr+1B+4 CaHz+0,75 ИН+С1+34,25 А1 0з

62 Сг+1,5 В+5 СаН +1 NH4Cl+30,5 Alz0-. О

62 Сг+1 В+4 СаН,+1,5 МН4С1+31,5 А1 0

62 Cr+1 В+5 CaHz+1 МН4С1+31 AlzOg

62 Cr+1 В+6 СаН +1,5 МН4С1+29,5 Al 0

65 Cr+1,5 В+5 СаН +1 NH4C1+27,5 А1 Оз

55 Cr+1 B+5 CaHz+1 NH4C1+38 AlzOa

58 Cr+1 В+5 СаН,+1 NH4C1+35 А 1 О>

68 Cr+1 В+5 СаН +1 МН4С1+25 AlzO

62 Cr+5 СаН +1 NHzC1+32 А1 0з

62 Cr+0,5 B+5 СаН +1 NH4C1+31,5 Alz0>

62 Cr+2 В+5 CaH2+1 NH4cl+30 Alz03

62 Cr + 2,5 В+5 CaHz+1 NH4C1+29 5 AlzO э

62 Cl+1 В +1 5 ИН4С1+35,5 AlzO g

62 Сг+1 В +3 СаН +1,5 NH4.C1+3$,5 AlzO

62 Сг+1 В+7 СаН,+1,5 NH4Cl+28,5 AlzO>

62 Cr+1 В+8 CaH +1,5 NHqC1+27,5 Alz0>

62 Cr+1 В+4 CaHz+2 NH4C1+31 AlzO>

62 Сг+1 В+4 СаН,+3 NHC1 +30 А1 0>

62 Cr+1,3 В+5 СаН.+1 NH4C1+30,7 А1 0

60 Cr+5 Al+6 Si+7 СаН +2 NH4C1+

+21 А1гОз 0,022

Составитель С.Кучерявый

Техред M.Дидык . Корректор Н.Ревская

0 0017

0,0015

О, 0018

0,0016

0,0016

О, 0014

0,0026

0,0020

0,0037

0,0062

0,0032

0 0047

Имеются сколы слоя

0,0050

Имеются сколы слоя

Слой скалывается

О, 203

0,0044

0 0026

0 0039

0,00"8

0,0083

0,0016