Состав для поверхностного легирования металлов и сплавов

Состав для поверхностного легирования металлов и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

животноводства Южной зоны СССР (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Остальное

Изобретение относится к химикотермической обработке (ХТО), в частно. сти к получению многокомпонентных диффузионнных покрытий на металлах и спла. вах, и может быть использовано в металлургии, машиностроении и др.,отраслях промышленности.

Известны составы для насыщения железо-углеродистых сплавов тугоплавкими металлами из паст f13.

Наиболее близким к предлагаемому является состав P2) для поверхностного насыщения металлов и сплавов вольфрамом из паст, содержащий, вес.3:

Ферровольфрам 50 - 60

Гидролизованный этилсиликат Остальное.

Недостатком известного состава является высокое содержание дефицитного вольфрама, высокая температура

ХТО (1120 С) и низкая эффективность процесса.

Цель изобретения - повышение технологичности процесса за счет снижения температуры обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в состав введены в отношении

2,5:1 титан и никель, как элементы, повышающие подобно вольфраму износостойкость покрытий, при следующем со-. отношении компонентов в смвси.вес.3: ферровольфрам 25 - 30

Титан 18 - 21.5

Никель 7 - 8,5

Гидролизованный этилсиликат

Наличие жидкой фазы при температуре ХТО значительно ускоряет весь процесс насыщения. В связи с этим для образования жидкой фазы при температуре ХТО титан и никель введены в состав смеси в отношении 205:1, которое соответствует::эвтектическому составу в системе Т1 - М с температурой плавления 955вС

2. Паста состава, 25

Атмосфера

Температура, С

ВремЯ, ч

Толщина слоя, мкм

Состав компонентов, вес.4

Иикротвер4ocT > 2 кгс/MM

Сушки

ХТО

Сушки ХТО

Известный

1120 1

Предлагаемый

Ферровольфрам 25

Титан

Никель

Этилсиликат

960

7 100

3 937530

Увеличение содержания компонентов в смеси выше верхних пределов экономически нецелесообразно, а уменьшение ферровольфрама в смеси меньше 254, а также титана и никеля меньше 18Ф и g4 соответственно приводит к уменьшению износостойкости покрытий и скорости роста слоя из-за уменьшения объема жидкой фазы.

Насыщение проводят при температу" 1В ре выше 955оС При этой температуре образуются многофазные диффузионные слои, состоящие из поверхностной зоны карбидов титана и вольфрама, интерметаллидной зоны, состоящей

1S из Ti Feg, TigNt, TiNi u Ti Nip и с -твердого раствора титана и никеля в подложке.

Пример 1. Паста состава, вес.4:

29 ферровольфрам

Титан

Никель

Гидролизав анный этилсиликат Остальное

Наносят на поверхность штампового инструмента из Ст. ДИ-23 толщиной 1 мм. После сушки на воздухе, в течение 1 ч при температуре 10tPC, проводят ХТО в аргоновой атмосфере при температуре 9600С в течение 6 ч.

Ферровольфрам 50 Т00

Этилсиликат 50

При мер вес.4:

Ферровольфрам 30

Титан 21,5

Никель 8,5

Гидролизованный этилсиликат Остальное

Наносят на поверхность штампового инструмента из Ст. ДИ-23 толщиной 1 мм, сушат на воздухе при температуре 100 С в течение 1 ч и проводят ХТО в аргоновой атмосфере при температуре 960оС в течение 6 ч.

Пример 3. Паста состава, вес.3:

Ферровольфрам 50

Гидролизованный этилсиликат Остальное

Наносят на поверхность штампового инструмента из стали ДИ-23 толщиной 1 мм, сушат на воздухе при температуре 100 С в течение ч и проводят ХТО в аргоновой атмосфере при температуре 1120ОС в течение 6 ч.

После окончания опытов с поверхности образцов удаляют остатки пасты и образцы подвергают металлографическому и рентгеноструктурному анализу.

Режимы и результаты насыщения приведены в таблице, 1

6 Аргон 8-12 2800-3400

6 Аргон 38-45 2800-3600

937530

Продолжение таблицы

Температура, Ñ

Атмосфера

Толщин слоя, мкм

Микротвердость, кгс/мм

Время, ч

Состав компонентов, вес.7.

Сушки ХТО

ХТ0

Сушки

Предлагаемый

Ферровольфрам 30,Титан

21 ° 5

Никель

Этилсиликат

8,5

960 1

40 100

Формула изобретения

Составитель И. Никишкина

Редактор Г.Волкова Техред И, Гайду Корректор А.Дэятко

Заказ 4383/35 Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035» Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектнав, 4

Как видно иэ таблицы, использование предлагаемого состава пасты для насыщения Ст.ДИ-23 позволяет уменьшить расход вольфрама в два раза, температуру ХТО снизить на.l50l600C и повысить интенсивность процесса приблизительно в 4 раза. . Использование предлагаемого состава позволяет снизить стоимость процесса в 2 раза.

1. Состав для поверхностного легирования металлов и сплавов, содержащий ферровольфрам и гидролизованный этилсиликат, о т л и ч а ю щ и и с .я тем, что, с целью повышения технологичности процесса за счет снижения

6 Аргон 37-46 2800- 3600 температуры обработки, он дополнительно содержит титан и :никель, при следующем соот ношении, компонентов, вес.3: ферровольфрам 25 " 30 . Титан 18 - 21,5

Никель 7 - 8,5

Гидролиэованный этилсиликат Остальное

2. Состав по и. 1, о т л и ч а юшийся тем,,что отношение титана и никеля 2,5:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кидин И.А;, Андрюшечкин В.И., Волков В.А. и Холин А. . Электрохимико-термическая обработка металлов и сплавов. М., 1978, с. 165-171.

2. "Защитные покрытия нв металлах".

Киев, 1967, с. 142.