Состав для получения кобальто-никелевых покрытий на стальных изделиях

Состав для получения кобальто-никелевых покрытий на стальных изделиях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и) 945234

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.10.80 (21) 2995629/22 — 02 с присоединением заявки № (28) Приоритет (51)М. Кл.

С 23 С 9!02

РВ ЮРсткнный КОМ11ТСТ

СССР

h0 делам изобретений н открытнй

Д К 621.785. .5 1.06 (088.8) Опубликовано 23.07.82. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 23 07 82 (72) Авторы изобретения

В. А. Генсль, Т. П. Старосветская, П. Т. Горячев и Н. И. Алешин (71) Заявитель

Центральная научно-исследовательская лаборатория полимсрных контейнеров (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОБАЛЬТΠ— НИКЕЛЕВЫХ

ПОКРЫТИЙ НА CTAJlbHblX ИЗДЕЛИЯХ

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стали, а именно к нанесению на ее поверхность защитных кобальто-никелевых покрытий, и может быть использовано в нефтехимическо промышленности, станко - и машиностроении.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому решению является смесь порошкообразных металлов (Ni, Со, Мп, Si, Мо, Cu), которую наносят с водорастворимой смолой и железным порошком с последующей обработкой антиокислителем и выдержкой в течение 1 ч при

1100 — 1200 С. Количество наносимых металлов должно быть не менее двух (11.

Недостатком известного состава является необходимость в применении иорошкообразных чистых металлов и водорастворимой смолы с последующей обработкой антиокислителем.

Цель изобретения — удешевление состава 2о и упрощение процесса получения кобальто-никелевых покрытий на стальную поверхность.

Цель достигается тем, что в состав, включающий кобальтсодержащес и никельсодержащее

2 вещество, дополнительно вводят хлористый аммоний, в качестве никельсодержащего вещества — окись никеля, а в качестве кобальтсодержащего вещества —, окись кобальта при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Окись кобальта 90-94

Окись никеля 1 — 5

Хлористый аммоний Остальное

Получение кобальто-никелевых покрытий из предлагаемого состава осуществляют следующим образом.

Перед процессом нанесения покрытий приготавливают путем смешивания исходных компонентов насыщающие смеси, в состав которых входят окисные соединения кобальта, никеля и хлористый аммоний. Насыщающую смесь вместе со стальными образцами помещают в керамическую или кварцевую лодочку. Установка, в которой производят процесс, представляет собой трубчатый реактор из нержавеющей стали, герметизированный с одной стороны и связанный с атмосферой через водяной затвор с друтой. Нагоев осуществляют трубчатой печью, контроль температуры — термопа4

Значение микротвердости в середине слоя, кгс/мм

Толщина покрытия, мкм

Содержание компонентов, вес,%

Компоненты

464

450

Ni0

NH С1

420

450

90 э- 3

NiO

NH4C1

350

400

Со О

NiO

NH Сl

Со О

350

400

12

NiO

НН4С1

Со О

350

NiO

ИН С1

3 94523 рой с милливольтмером. Перед нагревом лодку с насыщающей смесью и образцами поме- щают в зону нагрева реактора. После нагрева и изотермической выдержки реактор извлекают из лечи и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Затем из него извлекают образцы.

Состав насьпцающей смеси определяют экспериментально. Устанавливают, что увеличение окисных соединений никеля в составе 19 смеси более 5% приводит к сильному разрушению стального образца. Оптимальный процент окиси никеля s смеси составляет 1 — 5%.

Для полного прохождения реакций достаточно 5% хлористого аммония. 15

Пример 1. Составляют насыщающую смесь состава, вес.%.

94

NiO 1 йН4С1 5 20 и тщательно перемешивают. Полученную шихту вместе с образцами из стали cr. 3 помещают в керамическую лодочку, которую устанавлива ют в стальной реактор с водяным затвором и нагревают в печи в течение 2 ч до 1000 С.

4 4

После отключения печи реактор охлаждают на воздухе до комнатной температуры и извлекают образцы. Толщина покрытия 450 мкм, микротвердость 464 кгс/мм .

Пример 2. Составляют насыщающую смесь состава, вес.%:

Со Оа 92

MiO 3

NH4C1 5 и тщательно перемешивают. Остальные операции согласно примеру 1. Толщина покрытия 450 мкм микротвердость 440 кгс/ммэ.

Пр и м е р 3. Составляют насыщающую смесь состава, sec.%:

СоаОз 90

NiO 5

NH4C1 5 и тщательно перемешивают. Остальные операции согласно примеру 1. Толщина покрытия

450 мкм, микротвердость 420 кгс/мм, В табл. 1 приведены значения толщины и микротвердости кобальто-никелевых покрытий, полученных при непрерывном нагревании до 1000 С в реакторе в течение 2 ч.

Таблица 1

5 945234 6

Покрытие осуществляют на образцах из стали и без него нагревают иа воздухе в трубчатой

0 ст. 3 Твердость их основы после химико-тер- печи до 900 С и выдерживают 3 и б ч. Измемической обработки составляет 143 кгс/мм . некие веса образцов определяют на аналитических весах.

Для определения жаростойкости образца, S результаты на.жаростойкость образцов из стали ст. 3. с кобальто-никелевым покрытием приведены в табл. 2.

Таблица

Вес до нагрева, г

Содержание компоненто, вес 9о

Со О 94

NiO 1

t 900юС,Г 3 ч

< 900С вЂ” б ч

Компоненты

Изменение:

scc8 и

Вес после Изменение

Вес после

HRtPoB3, r нагрева, веса, г

r — — — — 1.

+0079 3815 +0062

3,674

3,753

NH Ñ1

3,533

3,441

+0,092 3,594

+0,061

NiO

ИН С1

Со О

2. 4

3,819 +О 058

3,761

3 871

Ю,052

NiO

НН Cl Ъ ч

3 652 +0,127

3 710

Ю,058

NiO

NH Cl

Со О

3.899 +0,069

3,723

3,830

+0,107

NiO

NH4Cl

Образец с кобальто-никелевым покрытием на основе чистых порошкообразных металлов при соотношении

Со — 1(известный)

Ni

Образец без покрытия

+0, 105

3,626

3,731

3,795 Ю,064

3,575

3,905 Ю,ЗЗО

Ю,221

3,354

Состав для получения кобальто-никелевых локрытий на стальных изделиях, включающий

Составитель Л. Бурлинова

Техред Т.Маточка Корректор О. Билак

Редактор Н. Гунько

Тираж 1053

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5267I37

Подписное

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

7 945234 8

Анализ результатов мспытаний позволяет, никельсодержащее вещество и кобальтсодержасделать вывод, что жаростойкость образцов щее вещество, о т л и ч à ю шийся с кобальто-никелевым покрытием, полученных тем, что, с цедью его удешевления и упрощения с использованием предлагаемого состава, не- процесса локрытия, он дополнительно содержит ниже, чем у покрытия, нанесенного с исполь- S хлористый аммоиий, в качестве никельсодерзованием чистых металлов, и в 5-6 раэ выше жащего вещества — окись никеля, а в качестве жаростойкости образцов из стали ст. 3 без кобальтсодержащего вещества — окись кобальта покрытия; при следующем соотношении компонентов, Таким образом, стоимость исходной смеси вес%: предлагаемого состава в 1,5 — 2 раза меньше, iO Окись кобальта 90-94 чем известного, а его эксплуатация позволяет Окись никеля 1 — 5 исключить обработку антиокислителем. Хлористый аммоний Остальное

Источники информации, Формула о м ла изобретения принятые во внимание при экспертизе

is 1. Патент Японии Р53 — 68630, кл. 12А2, опублик. 1978.