Состав для комплексного диффузионного насыщения стальных изделий

Состав для комплексного диффузионного насыщения стальных изделий

Реферат

 

Изобретение относится к химико-термической обработке и может быть применено для повышения свойств поверхностных слоев изделий из железоуглеродистых сплавов. Сущность изобретения: состав содержит следующие компоненты, мас. % : карбид бора 50 - 60; фтористый натрий 5 - 15; гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования 30 - 40. 1 табл.

Изобретение относится к технико-термической обработке и может быть применено для повышения свойств поверхностных слоев изделий из железоуглеродистых сплавов.

Известен состав для диффузионного насыщения стальных изделий [1] содержащий карбид бора, фтористый натрий, отход электротермического производства карбида кремния, мас. карбид бора 50-60; фтористый натрий 5-10; отход электротермического производства карбида кремния 30-45.

Однако скорость диффузионного насыщения является недостаточной.

Целью изобретения является повышение скорости диффузионного насыщения стальных изделий.

Цель достигается тем, что в качестве отхода электротермического производства карбида кремния состав содержит гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования при следующем соотношении компонентов, мас. карбид бора 50-60; фтористый натрий 5-15; гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования 30-40.

Во всех развитых странах, а также в России, для сохранения и восстановления плодородия почв сельскохозяйственных угодий широко используется вермикультура искусственное разделение специально выведенного гибрида дождевых червей, а продукт переработки червями органических отходов (смесь органических веществ из различного вида навоза) позволяет получить высококачественное экологически чистое органическое удобрение. Так как биогумус (гумус) состоит из минеральных, органо-минеральных и органических частиц, авторами разработано устройство, позволяющее производить отделения органических, органо-минеральных и минеральных частиц (заявка N 5042944/03 от 19 мая 1992).

Органоминеральные и минеральные частицы представляют кристаллы кремнезема с закрепленными на их поверхности мелких частиц органического вещества.

Органическое соединение содержит вяжущие гуминовые вещества, которые представляют собой гель (эластичные студии), способный при избытке влаги разбухать, а при уменьшении сжиматься до первоначального объема, то есть молекулы способны расширять и уменьшать свой эффективный диаметр.

По литературным данным адгезионные и когезионные свойства гуминовых веществ выше, чем глинистых минералов, то есть 1% органического вещества (гумуса) заменяет 11% глинистых минералов (Хан Я.В. Органо-минеральные соединения и структура почвы. М. Наука, 1969, с. 10).

Гуминовые вещества отобраны в виде мелкого порошка с размерами частиц до 0,15 мм, следующего химического состава, мас. C 42; SiO₂ 41; SiC 10; Fe₂O₃ 0,2; Al₂O₃ 6,7; CaO 0,2; K₂O 0,3.

Таким образом предлагаемое изобретение характеризуется новой совокупностью признаков, дающих дополнительный эффект получения высококачественного насыщенного поверхностного слоя изделия и обеспечивает повышение износостойкости и жаростойкости деталей с использованием гуминовых веществ, сорбированных на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования, что соответствует критерию "Существенные отличия".

П р и м е р. Проводили диффузионное насыщение изделий из стали 45 размерами 10х10х15 мм. Состав готовили смешением порошковых компонентов в шаровой мельнице (размер фракции 0,05-0,2 мм). Затем добавляли воду, доводили до пастообразной консистенции и наносили на упрочняемое изделие. Толщина слоя обмазки не менее 5 мм. Образцы устанавливали в шахтную соллитовую печь с температурой 900-910^оС. Продолжительность диффузионного насыщения составляет 3,5 ч. После этого образцы подвергались исследованиям, результаты которых приведены в таблице. Износостойкость определялась в условиях сухого трения на машине типа Шкода-Савина при нагрузке 118-122 Н. Жаростойкость определялась по увеличению массы образцов.

Поверхность образца после насыщения не имела следов налипания смеси. Износостойкость на 10-12% выше по сравнению с прототипом. Жаростойкость повышается в 0,5 раза (опыты 2 и 4). Некоторые отклонения в опытах 1 и 5 объясняются тем, что образуется несплошное пористое покрытие с образованием -фазы, легированной кремнием, или значительное количество высокобористой фазы, снижая износостойкость поверхностного слоя.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, фтористый натрий, отход электротермического производства карбида кремния, отличающийся тем, что в качестве отхода электротермического производства карбида кремния состав содержит гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования, при следующем соотношении компонентов, мас.

Карбид бора 50 60 Фтористый натрий 5 15 Гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования 30 40

РИСУНКИ

Рисунок 1