Расплав для нанесения магниевых покрытий

Расплав для нанесения магниевых покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(<>)910833

Союз Советекин

Сецкапиеткческик республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(S»M. Кл. (22)Заявлено 07.07.80 (21) 2952496/22-02

С 23 С 9/10

С 23 С 17/00 с присоединением заявки М

9ауюрвтввеьй квинтет

CCCP ав риак нзвврвтвнн11 в еткрытвй (23) Приоритет "

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 09. 03, 82 (53) УДК 621.793..4(088. 8) "ь аьтьл °, яева; ..В-.ф., Н.Г. Илющенко, А.И. Анфиногенов, Г.И. и Т.И. Сычева (73) А вторн изобретения а; д ал;; ,:, 1ьь

Институт электрохимии Уральского научнолтьмаайща АН (71) Заявитель (54) РАСПЛАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ МАГНИЕВЫХ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к нанесению металлических покрытий погружением в расплавы солей и, в частности к нанесению покрытий из магния и его сплавов, и может быть использовано в машиностроительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известен порошковый состав для нанесения магниевого покрытия на поверхность алюминия для его поверхностного легирования. Покрытия наносят в смеси, содержащей, вес.3: маг- ний 70"85, хлористый аммоний 2-5, окись магния - остальное. Химикотермическую обработку ведут в контейнере. с плавким затвором при 500 С в течение 2.ч (13.

Недостатками этого состава являются трудоемкость и длительность подготовительных операций для нанесения покрытий и запыленность атмосферы в процессе работы по приготовлению на- сыщающей смеси.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является расплав для нанесения магниевых покрытий, содержащий хлорид магния и хлориды щелочных металлов. На-. несение магниевого покрытия ведут при 410-450ОС и катодной плотности тока 0,006-0,012 А/см "f

Однако известный расплав не позволяет получать на поверхности катода сплошные покрытия. Получены лишь отдельные кристаллы-дендриты магния.

Такие покрытия нельзя использовать для защиты изделий от окисления и кор.розии, так как.они полностью не перекрывают поверхность основы и плохо сцеплены с подложкой. Для электролиза необходимо дополнительное оборудование(генераторы или выпрямители).

Целью изобретения является повышение сплошности покрытий и упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что расплав, включающий хлорид маг910833

2-32

5 50 ния и галогениды щелочных металлов,, дополнительно содержит порошок маг" ния или сплава магния и хлориды щелочноэемельных металлов, выбранные иэ группы, включающей хлориды кальция, стронция и бария, при.следующем соотношении компонентов, вес.3:

Порошок магния или сплава магния 2-1 О

Хлориды щелочноземельных.металлов, выбранные иэ группы, включающей хлориды кальция, стронция, бария

Хлорид магния

Галогедины щелочных металлов Остальное

Расплав готовится смешением компонентов в заданном соотношейии. 20

На образование покрытий расходуется порошок магния или его сплава, что позволяет получать диффузионные покрытия беэ Наложения тока. Введение хлоридов щелочноземельных металлов позволяет снизить температуру плавле" ния солевого расплава. В качестве хлоридов щелочноземельHblx металлов используются хлориды кальция, бария и стронция.

Если расплав содержит менее .23 порошка магния или его сплава, получается малая толщина покрытий. Если порошка больше 103, то расплав становится очень вязким, что приводит к З$ большим потерям расплава с извлекаемыми деталями.

Если расплав содержит меньше 103 или больше 503 галогенида магния, то увеличивается температура плавления в солей и при рабочих температурах процесса соли находятся в застывшем состоянии °

Химико-термическую обработку изделий с порошком магния ведут в откры- $ той ванне при 400-640 С (ниже темпеО р атуры плавления магния 650 С). Для

О проведения процесса выше 650 С порошок магния заменяют на порошок сплава магния с кремнием, никелем, кобальтом, титаном и другими металлами и обработку ведут при 660-800 С. о

В качестве галогенидов щелочных металлов используют хлориды и фториды..

Добавки фторидов увеличивают толщину $$ диффузионного слоя, концентрацию магния в покрытии и уменьшают летучесть расплава. ф

Время обработки определяется необходимой толщиной покрытия и изменяется от 2 до 10 ч. Для получения равномерного покрытия расплав перемешивается механической мешалкой.

Пример 1 ° В расплав, содержащий, вес.3: хлористый магний 50; хлористый кальций 2; хлористый натрий 40; фтористый натрий 3; порошок магния 5; загружают детали из меди при 4504С. При выдержке 2 ч толщина диффузионного слоя 12 мкм, а при

5 ч - 30 мкм.

fl р и и е р 2. В расплав, содержащий вес.Ф: хлористый магний 10; хлористый барий 3; хлористый калий 45; хлористый литий 40.; порошок магния 2; ! загружают образцы из алюминия. При ,400+C через 2 ч получают покрытие толщиной 40 мкм, через 4 ч - 70 мкм..

il р и м е р 3 . В расплав, содер-. жащий, вес.3: хлористый магний 10; хлористый стронций 2; хлористый калий 45; хлористый литий 36; фтористый натрий 5; порошок сплава магния с титаном 2, загружают образцы из алюминиевой бронзы при 500 С Через

5 ч получают покрытие толщиной .30 мкм.

Пример 4. На медных образцах, опущенных в расплав, содержащий, вес.4: хлористый магний 10; хлористый кальций 32; хлористый литий 40; фтористый натрий 8; порошок магния 10, при 640 С за 3 ч получают покрытие толщиной 35 мкм.

Пример 5. В расплав, содержащий, вес.6: хлористый магний 46; хлористый барий 2; хлористый натрий 44; фтористый натрий 3; порошок сплава магния с кремнием Мс1 51 5, загружают медные образцы и при 660 С

О за 3 ч получают покрытие толщиной

65 мкм.

Пример 6. На медных образцах, опущенных в расплав, содержащий, вес.3: хлористый магний 5; .хлористый барий 5; хлористый литий 58; хлористый натрий 20; фтористый натрий 2; порошок сплава магния с никелем 10, при 800цС за 2 ч получают покрытие толщиной 45 мкм.

Слои магниевого покрытия получаются равномерными, беспористыми, хорошо сцепленными с подложкой. Содержание магния s покрытии изменяется от 3 до 60 вес.3 в зависимости от условий проведения процесса. Покрытия отличаются повышенной жаростойкостью и

10833

2-32

5 50

Остальное

5 9 малой смачиваемостью жидкой расллавленной сталью. Их поверхностная твердость увеличивается в 3-10 раз по сравнению с основой, Предложенный расплав улучшает качество магниевых покрытий, упрощает технологию получения покрытия, так как процесс ведут без наложения тока и соответственно отпадает. необходимость в оборудовании для электролиза, и обеспечивает получения дийфузионных покрытий, легированных кремнием, никелем, кобальтом, титаном и другими металлами, что способствует повышению их жаростойкости. Улучшенные свойства получаемых покрытий обеспечивают повышение работоспособности изделий, в частности, работающих в контакте с расплавленным металлом, что позволяет йспользовать данное изобретение в народном хозяйстве.

Формула и зобретения

Расплав для нанесения магниевых покрытий, содержащий хлорид магния и галогениды щелочных металлов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения сплошности покрытий и .упрощения технологии процесса, он дополнительно содержит порошок магния или сплава магния, хлориды щелочноземельных металлов, выбранные из группы; включающей хлориды кальция, стронция и бария, при следующем соотношении компонентов, вес. :

Порошок магния или

10. сплава магния 2-10

Хлориды щелочноземельных металлов,. выбранные из группы, включающей хло15 риды кальция, строн ция и бария

Хлорид магния

Галогениды щелочных металлов

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и б42376, кл. С 23 С 9/02, 1979

2з 2. J. Zindau, F. Saherwaidf. Полу чение тяжелых металлов электролизом расплава. " "1eitschrift filr anovganische оМ а11genselпе Сhemiе", 359, М 1"2, с. 90-101, 1968.

Составитель 10. Ипатов

Редактор Т. Веселова Техрее Ж.Кастелевич Корректор В сутяга

Заказ I050/6 Тираж 1049 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 130Я Москва Ж-Я Раушская наб.. дд 4/g

Филиал flllll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4