Способ химико-термической обработки металлов и сплавов

Способ химико-термической обработки металлов и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски и

Социапксткческни

Республик

О П И . А Н И Е )) 740862

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополннтельное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 12.01.78(21) 2568908/22-02 (5) ) g т(с присоединением заявки ¹ 2568907/02 (23) Приоритет

С23 С 9/10

Гооудерстввииый комитет оо делан иаоорвтеиий и открытий

Опубликовано 15.06.80, 5кмлетень ¹ 22

Дата опубликования описания 20.06.80 (53) УД К 621.785. .51,539 (088.8) (72) Авторы нзобретення

С. В. Рыбаков, В. Ф. Шатинский и М. С. Гойхман

Физико-механический институт АН Украинской ССР (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к области хи мико-термической обработки металлов и сплавов для получения однослойных и многослойньпс защитных и декоративных покрытий на металлах и сплавах, оно

5 может найти применение в энергетической, авиационной, электротехнической, химической, ювелирной промышленности и в приборостроении дпя получения защитных покрытий.

Известен способ получения диффуэиовных покрытий из транспортного легкоплавкого расплава, содержащего порошки легируюшего компонента при 800-900 С 1 .

Известен также способ нолучения на металлах и сплавах защитно-декоративных покрытий драгоценными метатлами нутем иэотермического переноса массы в рвоплаве нвтр)))) (2),, целью уменьшения расхода драгоценного металла при нанесении покрытия и получения более равномерного и качественного защитно-декоративного диффузионного слоя серебра и платины на ме ди и армке-железе процесс ведут в ампулах, расположенных под углом 30 к горизонту и вращающихся вокруг своей осн со скоростью 100 .об/мин при 430-470 С и 630-670 С для меди и армко-железа соответственно в течение 5-6 ч. С пелью зкономии арагметалла в расплав натрия вводят не более 0,3 вес.% диффундирующего компонента от веса транспортного расплава при отсутствии катализатора. Процесс осуществляют в ампулах иэ нитридокремниевой керамики, обладающей нулевым углом смачивания по отношению к расправу натрия и химической инертностью по отношению к серебру и платине.

Однако при известных способах не- возможно получить иэ одного расплава многослойное покрытие, т.е. для нанесения многослойного покрытия необходи-. мо носледовательно повторять процессы диффузионного насыщения, что успожняет технопот;ию и увеличивает время обра., ботки. Кроме того, в расплав вводят

0862

45

50 тия при более низких температурах и меньшей затрате времени.

3 74 чистые металлы при отсутствии каталис затора, поэтому процесс обработки дпитепен и нетехнопогичен.

11епью изобретения является попучение многослойных диффузионных покрытий на металлах и сплавах иэ одной ванны расппава легкоплавкого метапла, например из расплава натрия, в также снижение температуры насыщения и уменьшение времени обработки, причем обеспечивается нанесение диффузионных слоев металлов в необходимой последовательности.

11ель достигается тем, что в транспорт ный расплав вводят по 0,3 вес.% соединений наносимых металлов со значитель ной разницей в температурах диссоциации о (не менее 50 С). Процесс диффузионного насыщения ведут ступенчато, повышая температуру выше температуры диссоциации соединения металла, наносимого на данном этапе, но ниже температуры диссоциации соединения металла, наносимого следующим споем. На каждой температурной ступени делают выдержку для формирования необходимого по топщине очередного слоя покрьпия. Подбирая соединения металлов таким образом, чтобы их температура диссоциации повышапась в той же поспедовательности, что и необходимый порядок нанесения слоев металлов, получают многослойные покрытия с наперед заданным чередованием слоев наносимых металлов.

Пример 1. Наносят на армкожелезо многослойное покрытие, содержащее медь, серебро и квлмий. В рас.плвв натрия вводят по 0,3 вес% Cu > 8 (температура диссоциации 300 С),Ац 3 (температура диссоциации 500 С) и CdO о (температура диссоциации выше 900 С) и процесс ведут ступенчато: при выдержо ке в течение 5 ч при 500 С происходит осаждение слоя меди на армко-железе о при увеличении температуры до 600 С и выдержке в течение 5 ч осаждается слой серебра, при увеличении темперао туры до 1000 С и последующей выдержке в течение 5 ч происходит нанесение слоя кадмия. Общая толщины попученно5

-15

ro многослойного диффузионного покрытия около 150 мкм.

Пример 2. Наносят многослой-. ное покрьггие на армко-железо иэ меди, серебра и платины с заданной последовательностью слоев этих металлов, а именно: а) первый слой иэ меди, второй из серебра, третий (наружный) из ппатины.

В расплав натрия вводят по 0,3 вес.% о

Си 5 (температура диссоциации 220 С), о

АцСМ(температура диссоциации 320 С) и Р .Cli . (температура диссоциации 370 C).

Процесс проводят ступенчато" при 300, 350 и 500 С с выдержкой нв каждой . о температурной ступени в течение 5 ч.

В результате получают многослойное покрытие медь-серебро-платина обшей толщиной более 80 мкм; б) получакт многослойное покрьггие, в котором первый слой медь, второй платина и третий (наружный) серебро. Лпя этого в расплав натрия вводят по

0,3 вес.% Со Й (температура диссоциации 300 С),PKCK (температура диссоциации 370 С) и Ag 3 (температура диссоциации 550 С) и выдерживают при

320, 500 и 570 С по 5 ч..Попучаемое таким образом покрытие имеет толщину бопее 100 мкм и заданное чередование нанесенных слоев металпов.

Предлагаемый способ позволяет попучать ряд различных многослойных покрытий, а при нанесении однослойного покрытия, введение вместо чистого метаяла в расплав его соединений также обеспечивает положительный эффектснижение температуры насыщения и уменьшение времени обработки.

Параметры процессов получения некоторых диффузионных многослойных покрьггий приведены в табл. 1.

Параметры проведения процессов насыщения при нанесении однослойных диффузионных покрытий приведены в твбп. 2.

Из представпенных данных можно сделать вывод, что на металлах и сплавах предлагаемым способом можно попучить одно-, двух- и трехспойные покры740862

Таблица 1

CU N 300

Ag Э 550

Cd О 900

Cu S 220

Ад CN 320

Р СС 370

Cu N 300

Р С<4 370

А 3 550

К С О4 500

СЙ О 900

СЙСО 360

К Ст О 500

500

600

1000

300

350

Ац

500

320.500

570

800

1ООО

490

900

PIC@ 370

К62О7

Сплавы на осно- Ч. ве Нф или hho ge.

550

1000

Ь;дЕН 125 1 Н 4)0

400

То н<е

900

4 "1 100

590

2 7

ЬЕ(М ЗНР 200

2О 600

1000

590

1000

Ренсимы нанесения покрьггий из расплава натрия

7 .740862 8

Таблица, >

Режим нанесения покрытий из расплава натрия

370

550 СЕ4

То же

500

700 со се

СЙО

900

1000 5 к со

4 Агн, 500

900

125

800

МЯСО.

100

900 е о, 5iHg

T% CEO

600

1000

400

1000

1 100

1200

600

1000

Pt, р Ьсе

370 1000

1000

100

900

sj0

1000

400

Я 8 4

GV,латунь

320

400

То же до СЕ

200

400

370

400 5

ЦНИИПИ Заказ 3160/32 Тираж 1074 Подписное филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сплавы на основе%Э м МО РЮ РЯ О.у

То же АЕ Ьi Ае 4 — — Pt pt cog

Формула изобретения

Способ химико-термической обработ ки металлов и сплавов, включаюший диф фуэионное насышение при непрерывном перемешивании расплава натрия, содержащего элементы наносимого покрытия, о т л и ч а ю ш н и с я тем, что, с цепью получения многослойных диффузионных покрытий различных металлов из одного жидкометаллического расплава, а также снижения температуры обработки и уменьшения длитщлно"и проц"саэ И в расплав вводяг по 0,3 вес.% соединений наносимых элементов, термически диссоциирующих при различных температурах, и в процессе диффузионного насыщения температуру обработки ступенча-, то повышают до температур насышения с выдержкой при этих температурах.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 280188, кл. С 23 С 9/10, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

J4 582329, кл. С23 С 9/10, 1975.