Плавкий затвор для герметизации контейнеров при химико- термической обработке и способ герметизации контейнера

Плавкий затвор для герметизации контейнеров при химико- термической обработке и способ герметизации контейнера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т., е з:,,,, ). 3 и,"е я

LÂ)" . í ò í Î- . «к ч: . -ф с к .ъЯ

О 11 Й C- Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (it) 737499

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 20.12,78(21) 2698708/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5I3M. кл.

С 23 С 9/02

Гасударстааииый комитет

СССР

Il0 делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20 (53) УДК 621.785.51.06 (0e8.ee) Дата опубликования описания 03.06.80 (72) Авторы изобретения

И. А. Гончаренко, E. М. Гринберг, B. Я. Котенева, Ф, В, Чиркова и С. А. Головин

Тульский политехнический институт (71) Заявитель (54) ПЛАВКИЙ ЗАТВОР ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ КОНТЕЙНЕРОВ

ПРИ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ GBPAEOTKE И СПОСОБ

ГЕРМЕТИЗАЦИИ КОНТЕЙНЕРА

3040

Остальное (2) 1

Изобретение относится к области химико-термической обработки, в частности к процессам диффузиоиного насыщения иэ порошковых сред в контейнерах с плавки ми затворами.

Известен способ герметизации контей перов с помощью плавкого затвора с ис» пользованием натрийсиликатной глыбы: измельченные куски натрийсиликатного стекла расплавляются в процессе химикотермической обработки при 800 С, обесО печивая герметизацию fl J.

Однако до температуры расплавления плавкого затвора происходит интенсив»ное газовыделение летучих продуктов из реакционного пространства, ведущее к созданию в нем разрежения (110-16.0 мм рт. ст.). Вследствие этого создают ся условия для проникновения (подсоса) воздуха в контейнер и окисления насыщающей шихты, что приводит к усилению истощаемости смеси и более частой ее регенерации, окислению поверхности об2 рабатываемых изделий, а также к неравномерности глубины дирфузионного слоя на деталях, расположенных в разных частях контейнера по его высоте. После завершения процесса хиМико-гермической

5 обработки контейнеры открывают путем механического разрушения монолитного затвердевшего слоя стеклообразной массы с помощью молотка и зубила; при етом необходимо соблюдать особые меры индивидуальной безопасности.

Наиболее близким техническим реше- нием является плавкий затвор для герметизации контейнеров при газовом хромировании контактным способом, содержащий натрийсиликатное стекло, отработанный карбюризатор и порошковую хромирующую смесь при следующем соотно.шении компонентов, вес.%:

Карбюризатор 1 5-25

Натрийсиликатное стекл.о

Хромирующая смесь

10-20

Необходимость содержания карбюризатора в количестве 10-20% объясняется тем, что отклонения в меньшую или большую сторону приводит к спеканию насььщающей смеси и неудовлетворительному ка

50 честву диффузионных слоев за счет недостаточной герметизации контейнера, в первом случае иэ-за недостатка углерода для связывания кислорода воздуха, а во-вто55 ром — иэ-эа нарушения сплошности плавкого затвора при температуре процесса насьпцения вследствие уменьшения содержания натрийсиликатного стекла в его

3 7374

Однако известный сосТаа плавко о; твора может использоваться только для процесса диффузионного хромирования, и он применим, когда в качестве активаторов в хромируюшей смеси используются галогенионные сбединения аммония-источники атомарного водорода йри нагреве и, следовательно, имеет ограниченное применение.

С целью повышения герметичности, 10 облегчения разборки контейнеров и снижения расхода насыщающей смеси предлагается плавкий затвор для диффузионного хромирования и борирования, включающий натрийсиликатное стекло и отработанный карбюризатор, который дополнительно содержит сварочный флюс (АН-348-А ГОСТ 9087-69) при следующем соотношении компонентов, вес. : 20

Кар бюриэатор

Натрийсиликатное стекло 40-50

Сварочный флюс Остальное

Составляющие затвора расположены по- 25 слойно в следукицей последовательности: карбюризатор, сварочный флюс и натрийсиликатное стекло.

Предлагаемый плавкий затвор обеспечивает предохранение насыщающей смеси З0 от окисления при нагреве контейнера с деталями до 800 С (температура распа лавления натросиликатного стекла) эа счет выделения над поверхностью реакционного пространства окиси углерода 35 из карбюризатора и облегчение разборки контейнера за счет наличия, во-первых, частиц флюса между затвердевшей стекльобраэной массой, делающих ее менее прочной и более хрупкой и, во-вторых, 40 слоя карбюризатора, являющегося хорошей границей раздела затвора и реакционного п ъостранства или материала контейнера (в случае проведения процесса диффузион- ,ного насыщения в контейнере с крышкой). 45

99 4 составе. Количество натрийсиликатного стекла 40-50% обусловлено тем, что при меньшем содержании, как уже указывалось, нарушается сплошность плавкого затвора, ухудшается герметичность контейнера и, как следствие, наблюдается окисление поверхности обрабатываемых изделий, спекание насыщающей смеси и уменьшение глубины диффузионного слоя, а при большем - затрудняется разборка контейнера. Сварочный флюс АН-348-А имеет температуру плавления 1100о

1200 С и при температурах проведения процессов диффузионного насыщения (950-1050 С) находится в предплавильо ном состоянии. Поверхность частиц флюса, BMегоrrlHx размеры 0,3-3,0 мм, оплавляется, Но они сохраняют свою форму; и вместе с расплавленным стеклом, затекающим между частицами флюса, образуют сплошной непроницаемый для воздуха защитный слой, обеспечивающий хсра шую герметизацию контейнера. Наличие частиц флюса между стеклом облегчает разборку контейнера после химико-термической обработки: достаточно постукивание молотком по затвердевшей поверхности затвора и он разрушается по местам включения частиц флюса.

Обработку с применением предлагаемого плавкого затвора проводят по обыч» ным для хромирования и борирования режимам.

Пример. Металлические цилиндрические контейнеры 1,2, 3 загружают обычным порядком насьпцающей смесью для хромирования, контейнеры 4,5,6— насыщающей смесью для борирования. В каждый контейнер помещают образцы

Ст. 20, Ст. 45, У10, КЧ35-10 и

ВЧ45-5. Контейнеры 1 и 4 герметизируют с помощью плавкого затвора состава 1, контейнеры 2 и 5 — состава II, контейнеры 3 и 6 — состава Й. Содержание компонентов в плавком затворе

\ приведено в таблице.

Карбюр изатор отработанный 10

Натрийсиликатное стекло 40 45

Флюс 50 40

30 1 ..

5 73

Процессы диффузионного насьпценйя проводятся в камерных печах.

После химико-термической обработки контейнеры 1-3 и 4-6, для герметизации KoTopblx используются плавкие затворы предлагаемых составов I-Ш, открывают без особых усилий, не наблюдает я спекания и окисления насыщенных смесей, а поэтому они могут быть многократно использованы без регенерации.

Поверхность обработанных образцов различных материалов гладкая, чистая, без следов окисления и налипания смеси.

Металлографические исследования этих образцов показывают, что во всех случаях на них формируются качественные диффузионные слои, трещины и сколы отсутствуют.

Формула изобретения

1. Плавкий затвор для герметизации контейнеров при химико-термической обработке, включающий натрийсиликатное

7499 6 стекло и отработанный карбюризатор, отличающийся тем, что,с целью улучшения герметичности, снижения расхода насыщающей смеси и облегчения разборки контейнера, он дополнительно содержит сварочный флюс при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Натрийсиликатное стекло 40-50

Огработанный карбюризатор 1 0-20

Сварочный флюс Остальное

2. Способ герметизации контейнеров с использованием плавкого затвора по п. 1, отличающийся тем, что

1у компоненты этого затвора располагают послойно в следующей последовательности: отработанный карбюризатор, сварочный флюс, натрийсиликатное стекло.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

%524858, кл. С 23 С 9/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

N9 396440, кл. С 23 С 9/02, 1969.

Составитель Л, Бурлинова

Редактор 3. Ходакова Техред Л. Теслюк Корректор M. Шароши

Заказ 2611/10 - Тираж 1074 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4