Способ химико-термической обработки металлов и сплавов

Способ химико-термической обработки металлов и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I с

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1п1688534

Оовз Советскйх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.02.77 (21) 2450540/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.79. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 30.09.79 (51) М. Кл.-

С 23С 9/10

Гасударственный комитет (53) УДК 621.785.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Шатинский, М. С. Гойхман, Ю. Ф. Яценко и А. Л. Бичуя

Физико-механический институт АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов.

Известны способы диффузионного насышения поверхностных слоев металлов и 5 сплавов элементами, находящимися в различных агрегатных состояниях: газообразном, парообразном, жидком и твердом.

Диффузия в этих способах происходит при постоянной температуре, а толщина покры- 10 тия зависит только от времени выдержки и температуры процесса.

Известен способ химико-термической обработки стальных деталей.

Диффузионное насыщение хромом ведут 15 по двухступенчатому режиму, первую ступень которого осуществляют при 1000—

1050 С, а вторую — при 900 — 920 С.

Однако получить покрытие с высоким содер>канием диффузанта по известной техно- 20 логии трудно, так как увеличение температуры приводит к уменьшению адсорбции диффундирующих атомов на поверхности.

Если же скорость диффузии больше скорости доставки диффузанта к поверхности, то 25 равномерное покрытие больших толщин практически получить нельзя.

Целью изобретения является улучшение качества широкого круга покрытий, обеспечение заданных толщин диффузионного ä0 слоя и увеличения концентрации в нем диффузанта.

В предложенном способе смену температуры диффузии осуществляют путем термоциклирования, т. е. периодического понижения ее до заданного минимального значения и повышения до заданного максимального значения с выдержкой при этих температурах.

Диффузионное насыщение ведут при ступенчатом нагреве следующего режима: нагревают материал изделия до температуры

0,6 — 0,7 от температуры плавления, выдерживают прн этой температуре 20 — 30 мин, охлаждают на 150 — 200 С, выдерживают при этой температуре 15 — 20 мин. с повторением цикла в целом 10 — 12 раз, Пример 1. Насыщение палладием изделий, изготовленных пз меди, проводят в ванне с расплавленным натрием с добавкой

3 вес. палладия в компактном виде или в виде порошка. Ванну с изделием нагревают до 650 С и выдерживают в изотермических условиях 30 мин., после чего температуру снижают до 500 С, при которой выдерживают 15 мин. Затем температуру повышают до 650 С и повторяют температурные циклы 10 — 12 раз.

Пример 2. При насыщении палладием изделий из стали 20 поступают аналогич688534

Составитель Л. Кириллова

Техред H. Строганова

Корректор P. Беркович

Редактор Т. Морозова

Заказ 2360/6 Изд. № 588 Тираж 1139 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ным образом при верхнем значении температуры в цикле 900 С, а нижнем — 750 С.

Термоциклирование по приведенным режимам позволяет получить положительный эффект по сравнению с технологией получения покрытий при изотермическом насыщении или при односторонней смене температуры.

При насыщении меди при постоянной температуре 650 С в течение 20 ч получают покрытия толщиной в 15 — 20 мкм, тогда как при термоциклировании толщина составляет

40 — 45 мкм. При этом в поверхностных слоях покрытия концентрация палл адия на

15 — 18о/о больше, чем в процессе изотермической выдержки.

При насыщении стали в условиях постоянной температуры 900 С в течение 25 ч образуется покрытие до ЗО мкм, а применение циклических теплосмен позволяет получить толщину до 100 — 120 мкм.

В изотермичеоких услбвиях концентрация палладия достигает 12%, тогда как термоциклирование увеличивает ее до 75о/о.

Формула изобретения

Способ химико-термической обработки металлов и сплавов, включающий диффузи16 онное насыщение по ступенчатому режиму, отличающийся тем, что, с целью увеличения толщины покрытия и улучшения его качества, диффузионное насыщение ведут по следующему ступенчатому режиму:

15 нагревают материал изделия до температуры 0,6 — 0,7 температуры плавления, выдерживают при этой температуре 20 — ЗО мин., охлаждают на 150 — 200 С, выдерживают при этой температуре 15 — 20 мин. с повто20 ренпем цикла в целом 10 — 12 раз.