Способ диффузионной металлизации стальных изделий

Способ диффузионной металлизации стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республии

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»i9053l9

* ,г (61) Домолнмтельмое к авт. свид-ву (22)Заявлено 080579 (21) 2766075/22 02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1502.82. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 1502.82 (5l)M. Кл.

С 23 С 9/02

Риуаарстескхы% кемктет

CCCP ав делам кзабретеккх и вткрыткй (53) УДК 621 .785. .51.539 (088.8) 3. И. Иог, В. А. Богомазов, Б. Я. Палей, П. Л. Миропольский, Г. А. Сизоненко, В. М. Гладуш, Е, В, Проскуркин и И. Е. Митников (72) Авторы мзобретеммя (71) Заявитель (5ч) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для противокоррозионной защити металлических изделий, например труб.

Известен жидкофазный способ диффузионного насыщения, который включает подготовку поверхности изделия и процесс диффузионного насыщения, осуществляемый путем погружения изделия в расплавленный диффузионный агент. Указанный способ может быть осуществлен с предварительным нанесением флюса на поверхность изделия и последующей сушкой его (сухой способ) или без предварительного нанесения

fS флюса - в этом случае последнии находится на поверхности расплава (мок, рый способ) (1) .

Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает полу20 чение равномерной толщины покрытия по длине и поперечному сечению изде" лия, например трубы, из-за вибрации иэделия при извлечении из расплава и неравномерного распределения жидкотекучего верхнего слоя многофазного покрытия при его кристаллизации.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является парофазный способ диффузионной металлизации, который включает подготовку поверхности изделий, упаковку их в специальные герметичные контейнеры в контакте с диффундирующим агентом в диспергированном состоянии (например, порошок ферроалюминия фракцией 0,21 мм и хлористого аммония), нагрев изделия до 1000 С, выдержка при указанной температуре 8-12 ч и последующее охлаждение контейнеров с изделием на воздухе. Толщина получаемого покрытия 50-60 мкм. Этот способ обеспечивает равномерную толщину покрытия за счет равномерности нагрева изделия по всей длине (трубы находятся в одинаковых условиях нагрева) 2).

Недостатком способа является длительность технолог l1ческ 1 A UL) и1есса

3 905319 (покрытие образуется в течение 8-12 ч) что вызывает трудности в использовании указанного способа в непрерывных поточных линиях из-за необходимости дополнительных вспомогательных операций, Цель изобретения - ускорение процесса насыщения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диффузионной ме- 1в таллизации металлические изделия нагревают до температуры обработки и наносят на их поверхность диффундирующий агент, изделие сначала нагревают до температуры выше точки Кюри (900 - 15

1400 С} а на диффундирующий агент воздействуют вращающимся переменным магнитным полем.

Подогрев покрываемого изделия, обладающего магнитными свойствами, 20 выше точки Кюри необходим для того, чтобы изделие потеряло свои магнитные свойства и не подвергалось воздействию используемого магнитного поля, кроме того, ускоряется диффу-, 2S зионное насыщение.

В предлагаемом способе используется вращающееся переменное магнит.ное поле. Последнее необходимо для того, чтобы привести в движение диф- 30 фундирующий агент, создать подвижный слой и обеспечить силовое контактное воздействие его на покрываемое изделие.

Способ осуществляется следующим образом.

Подключают к сети трехфазного переменного тока источник. В рабочей зоне образуется магнитное поле. Под действием указанного поля диффундирую;щ щий ферромагнитный агент приходит в интенсивное хаотическое движение, образуя подвижный слой.

Изделие, подлежащее покрытию, перемещают по роликам к источнику, одновременно нагревают до температуры выше точки Кюри. При перемещении нагретого изделия через взвешенный слой диффундирующего ферромагнитного агента происходит силовое контактное воздействие последнего по поверхности иэделия, вследствие чего осуществляет-. ся процесс диффузии наносимого агента в кристаллическую решетку металла покрываемого иэделия.

Величина силового воздействия диффундирующего агента, в основном зависимая от параметров магнитного поля и продолжительности указанного воздействия, определяет толщину слоя наносимого покрытия на поверхности изделия. Равномерному нанесению защитного покрытия способствует хаотическое многократное воздействие диффундирующего агента на покрываемое изделие.

Предлагаемый способ испытывают на трубных образцах размером 45х90х х4,5 мм из стали марки 45 . Диффундирующий ферромагнитный агент - цилиндрические никелевые частицы диаметром

0,6 мм и длиной 10 мм; феррохром (703 хрома), гранулы (фракция 1-2 мм), сталь 10, покрытая кобальтом, И 0,8 мм, 1О мм.

Пример . Нагретый до 900950 С образец (точка Кюри для стали марки 45 - 768 С) помещают в рабочую зону источника магнитного поля с величиной индукции 0,138 Т. В течение мин непрерывного контактного воздействия агента по поверхности образца толщина равномерного покрытия

30-35 мкм. Данные по обработке приведены в таблице, Таким образом, предлагаемый способ ускоряет процесс диффузионного насыщения в 10 -20 раз.

905319

Температура нагрева покрываемого иэделия, Объемная концентрация дифФундирующего агента, Ф объема рабочей зоны

Толцина на покрытия, Время

Диффундирующий агент

Индукция, обработки, мкм

Никелевые цилиндрические частицы .9 0,6 мм длиной 10 мм

0,138

10

900

35

«ll«

950

25

То же

Феррохром (703 хрома) гранулы (фракция

1 -2 мм) 0,15

10

900

25

950

То же

Сталь 10, покрытая кобальтом, цилиндрические частицы 9 0,8 мм длиной 10 мм

0,18

15

900

15 о

«ll»

950

То же

Формула изобретения

Составитель Л. Бурлинова

Редактор В. Бобков Техред Р.Олиян Ко ектор lI.ференц рр

Заказ 295/39 Тираж 1048 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Способ диффузионной металлизации стальных изделий, включающий нагрев до температуры обработки и выдержку в насыщенной среде, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения процесса насыщения, нагрев иэделий проводят .до 900 -1400 С, а затем осуществляют выдержку в насыщающей среде, на которую воздействуют вращающимся переменным магнитным полем.

Источники информации, 30 принятые во внимание при экспертизе

1 Бакалюк Я Х Проскурин E В

Производство труб с металлическими покрытиями. И., "Металлургия", 1975, с, 9, 24 °

2. Бакалюк Я. Х., Проскурин Е. 8, Производство труб с металлическими покрытиями. И., "Металлургия", 1975, с. 11б-119.