Состав для диффузионного хромирования стальных изделий

Состав для диффузионного хромирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного хромирования. Целью изобретения является повышение жаростойкости в условиях термоциклирования и снижение температуры насыщения. Состав для диффузионного хромирования содержит окись алюминия 43 - 47 , хлористый амоний 1-3; фторид лантана 1-5; хром - остальное. Состав обеспечивает при проведении процесса диффузионного хромирования предварительно азотированной среднеуглеродистой стали формирование слоя, содержащего в поверхностном слое нитрид хрома, легированный титаном, что приводит к увеличению жаростойкости в условиях термоциклирования в 1,5 - 1,9 раза. Кроме того, введение фторида лантана в насыщаемую смесь позволяет снизить температуру процесса насыщения при сохранении насыщающей способности. 2 табл. (Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

М

РЕСПУБЛИК (53)5 С 23 С 10/40

" " ЕК3@6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТСРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

43-47

1-3

1-5

Остальное

Окись алюминия

Хлористый аммоний

Фторид лантана

Порошок хрома

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4608634/02 (22) 24.11.88 (46) 23.05..91. Бвл. М- 19 (72) И.M.Øåâ÷åíêî, Н.F..Ñóíêèíà, Н.А.Рыбалова, Е.В.Косс, О.Л.Ямроз и Л.Б.Быкадорова (53) 621.785.51.06 (088.8) (56) Минкевич А.Н.Химико-термическая обработка металлов и сплавов. - М.:

Машиностроение, 1965, с.182. (54) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ХРОМИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного хромирования. Целью изобретения является повышение жаростойкости в условиях термоциклироваИзобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного хромирования, и может быть использовано для повышения жаростойкости деталей из среднеуглеродистых сталей, работающих в условиях циклической смены температур.

Целью изобретения является увеличение жаростойкости изделия в условиях термоциклирования и .снижение температуры насьпцения.

Состав для диффузионного хромирования, содержащий хром, хлористый аммоний и окись алюминия, дополнительно содержит фторид лантана при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

„„SU„„1650774 А1 ния и снижение температуры насьпцения.

Состав для диффузионного хромирования содержит мас.Х: окись алюминия 43—

47 g хлористый амоний 1 — 3; фторид лантана 1 — 5; хром — остальное. Состав обеспечивает при проведении процесса диффузионного хромирования предварительно азотированной среднеуглеродистой стали формирование слоя, содержащего в поверхностном слое нитрид хрома, легированный титаном, что приводит к увеличению жаростойкости в условиях термоциклирования в 1,5 — 1,9 раза. Кроме того, введение фторида лантана в насыщаемув смесь позволяет снизить температуру процесса насьпцения при сохранении насьпцающей способности. 2 табл.

Функциональное назначение компонентов состава.

Порошок хрома марки ПХС является поставщиком атомов хрома. Окись алюминия А1 0 — инертный разбавитель, предотвращающий спекание насьпцавщей смеси ° Хлористый аммоний NH C1 — активатор. Фтористый лантан LaF noЭ вышает жаростойкость покрытия и активизирует процесс насьпцения. Фтористый лантан при температуре хромирования разлагается по следувщей реакции:

2LaF> 2La + ЗР „ 1650774

Та бли ца 1

Состав истый ний

43

46

47

42

1

3

0 5

2

0,5

2

4

57

Образующийся при этом лантан, диффундируя в поверхностный слой азоти- рованной среднеуглеродистой стали, не образует новых фаз, а лишь .легирует поверхностную фазу нитрида хрома, способствуя повышению жаростойкости покрытия в условиях термоциклирования.

Выделяемый при разложении фторида лантана фтор активизирует процесс насыщения.

Пример. Диффузионное хромирование образцов стали ЗОХН2МФА, предварительно-азотированных в среде частично-диссоциированного аммиака при 15

510 — 570 С в течение 10 - 50ч, проводят в контейнерах с плавким затвором при 900 — 950 С в течение 4 — 6 ч, Составы насыщающих смесей приведены в табл.1. 20

Исследование микроструктуры поверхностного слоя проводят на оптическом микроскопе ММЦ-З, исследование фазового состава выполняют рентгеновским методом в камере РКД в излучении 25

СгК р или CuK g p по методу шпифа.

Испытания на жаростойкость включают нагрев образцов с азотохромированным покрытием в пламене газовой горелки, вьдержку 900 С в течение 30

5 с и охлаждение в проточной воде.

Жаростойкость. оценивают по количест-, ву циклов нагрев » .охлаждение до появления трещин, видимых невооружен» 1, . ным глазом.

Характеристики покрытий, образующихся при диффузионном хромировании, представлены в табл.2.

При хромировании на поверхности изделия формируется белая нетравящаяся в обычном травителе зона, содержащая нитрид хрома, легированный лантаном. Микротвердость наружной зоны составляет -HV " 22000-25000 МПа.

Жаростойкость в условиях термоциклирования увеличивается в 1,5 — 1,9 ра» за. Состав сохраняет насыщающую способность при снижении температуры насыщения.

Формула и э о б р е т ения

Состав для диффузионного хромирования стальных иэделий преимущественно из предварительно азотированных среднеуглеродистых сталей, содержащий порошок хрома, хлористый аммоний и окись алюминия, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения жаростойкости иэделий в условиях термоциклирования и снижения температуры насыщения, он дополнительно содержит фторид лантана при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Окись алюминия 43 — 47

Хлористый аммоний 1-3

Фторид лантана 1-5

Порошок хрома Остальное

Табли ца 2

1650774

Состав сть

Cr N

200

0,2

Ф.

Режим насыщения: температура 1050 С, 7 ч. о

Режим. насьпцения: температура 920 С, 5 ч, I

Составитель С.Кучерявый

Редактор А.Мотыль Техред А.Кравчук Корректор Т.Палий

Заказ 1587 Типаж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1ОI

Известный

Предлагае- % Ф

3

5 Cr

Легированный

La

То же

11

13

86

86

86

0,3

0 5

0,1

0,9

33 240

40 210

27 180

Охрупчиванне 150