Состав для хромирования

Состав для хромирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ I

11 ii 529266--ИЗОБРЕТЕН ЫЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.75 (21) 2143745/01

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ 1Че (23) Приоритет (43) Опубликовано 25 09.76. Бюллетень М 35 (45) Дата опубликования описания 04.04.77 (51) И. К

С 3 С 9102

Государственный комитет

Соввта Министров СССР оо делам иаооретеннй и открытий (53) УДК

621.793.6:669 68 (088.81 (72) Авторы изобретения П.Т. ropsqeB H И. Алешин, В. А. Генель и H. C. rop6yHoa

Центральная научно-исследовательская лаборатория химической тары

{71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ХРОМИРОВАНИЯ

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к процессам диффузионного насыщения металлов в порошках.

Известны различные составы смесей для диффузионного хромирования в порошках, содержащие хром или феррохром, окись хрома, галогенид аммония и окись алюминия (1) . Наиболее близкой по составу из уже известных является смесь, состоящая из феррохрома, хлористого аммония и окиси алюминия (2 ) .

Основным недостатком известной смеси является то, что при хромировании в нем чугуна и высокоуглеродистых сталей углерод основы образует с дифферендирующим хромом карбид, что уменьшает глубину проникновения хрома и увеличивает твердость диффузионного слоя и, следовательно, уменьшает пластичность. При использовании известной смеси для насыщения стали, содержащей

0 8% углерода при 1050 С и выдержке 6 час, глубина слоя составляет 0,03 мм.

Цель изобретения — увеличить глубину насыщения и повысить пластичность слоя.

Это достигается введением в состав окиси железа при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Хром 30 -50

Хлористый аммоний 5 -1О

OKHCb iKQëå33 5 30

Окись алюминия О сто.i ь нос

Известно, что при нагреве окись же.-юэа лисссциирует,образуя заки,. железа и кислород. Кис.,ород, воздействуя на поверхность чугунно1о иэдс:и;я вступает в реакцию углеродом и в виде окисной формы переводит е-о в газообразную фазу. Одновременно возможно прохождение реакции окисления сталистой основы чугуна. Ввиду того, что в состав насыщающе и хро мир уюше и сме си в качестве активаторов вводят галоидные соли аммония было проведено изучение и., влияния на окисляющие способности окиси железа в отношении поверхности чугуна. Для этого сравнивалось изменение веса и размеров чугунных образцов после часовой изотерчО мической выдержки их при 1000 С в атмосфере диссоциированного хлористого аммония и в смеси хлористого аммония с окисью железа.

Изменение веса и диаметра чугунных образцов приведено в таблице.

529260

Из таблицы можно сделать вывод о том, что хлористый аммоний незначительно изменяет вес образцов. Увеличение диаметра связано со способностью чугуна к увеличению размеров после изотермической выдержки (явление "роста") . .Добавка окиси железа уменьшает и вес и диаметр образцов.

Таким образом, введение окиси железа в состав насыщающей шихты препятствует явлению "роста" чугуна.

Микроструктур ным анализом было установлено, что в случае применения одного хлористого аммония по поверхности имеется обезуглероженная зона толщиной 0,05 — 0,06 мм. Окись железа увеличивает эту зону до 0,5 — 0,6 мм. При добавлении в смесь хлористого аммония и окиси железа порошкообразного хрома была установлена возможность получения на поверхности чугуна толстых пластичных диффузионных слоев твердого раствора хрома в с -железе, что было подтверждено результатами рентгеноструктурного и микроструктурного анализов, а также методом измерения микротвердости.

Также было установлено, что с увеличением содержания окиси железа в шихте и с уменьшением содержания хрома микротвердость покрытия падает. При 30%-ном содержании в шихте окиси железа и хрома в покрытии отсутствуют карбиды хрома, что подтверждается величиной микротвердости слоя, которая составляет 400 — 450 кгс/мм и рентг геноструктурным анализом.

Изменяя соотношения хрома и окиси железа в шихте можно получать покрытия с различным количеством в них карбидов хрома, т. е. с различной величиной микротвердости.

Таким образом, наиболее мягкими покрытия получаются при 30%-ном содержании хрома и окиси железа.

С увеличением отношения хрома к окоси железа твердость покрытий возрастает, с уменьшением — падает.

Пример 1. Получают шихту состава, вес.ч.:

Хром 30

Окись железа 30

Хлористый аммоний 10

Окись алюминия 30

Исходные компоненты тщательно перемешивают. Полученную смесь засыпают в патрон из малоуглеродистой стали, куда одновременно помещают образцы из серого чугуна. Патрон устанавливают в реактор из жаростойкой стали, соединенный с атмосферой через водяной затвор. После этого реактор нагревают до 950 — 1000 С и выдерживают 2 час. Затем охлаждают до 500 — 700О С вместе с печью и на воздухе до комнатной температурыы.

В результате проделанной операции привес образцов составил 50 мг/см, диаметр увеличился на

0 56 мм, микротвердость — на 400 — 450 кгс/мм .

Пример 2. Получают шихту состава, вес.%:

Хром 30

Окись железа 10

Хлористый аммоний 10

Окись алюминия 50

Условия нанесения покрытий аналогичны приЛ меру 1. В результате проделанной операции привес образцов составил 42 мг/см, диаметр образцов г увеличился на 0,43 мм, микротвердость на 800 кгс/мм.

Пример 3. Получают шихту состава, вес.%:

Хром 50

Окись железа 10

Хлор истый аммоний 10

Окись алюминия 30

Условия нанесения покрытий аналогичны примеру 1. В результате проделанной операции привес обг разцов составил 50 мг/см, диаметр увеличился в средг нем на 0,57 мм, микротвердость — около 1000 кгс/мм.

Фор мула изобр етения

Состав для хромирования, содержащий хром, xJIopHcTbIH аммонии и окись RJIIoMHHHJI, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения глубины диффузионного слоя и повышения его пластичности, он дополнительно содержит окись железа при следующем соотношении компонентов, вес.%:

6О Хром 30-50

Хлористый аммоний 5 — 10

Окись железа 5 — 30

Окись алюминия Остальное

Источники информации, принятые во внимание

55 при экспертизе:

1. Минкевич А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов, изд. "Машиностроение", М., 1965.

2. Дубинин Г. Н. Диффузионное хромирование

60 сплавов, изд. "Машиностроение" М., 1964.