Связующее обмазки для химико-термической обработки изделий

Связующее обмазки для химико-термической обработки изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

952999 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21. 01. 81 (21) 3239647/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 230882, Бюллетень ¹ 31

Р1 М К з

С 23 С 9/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий ($3) УДК 621.793. . 6 (088. 8) Дата опубликования описания 23.08.82

И. В. Бойко, Т.В. Михальченко, 3.С. Бройде, ВтФтИаркин . и В.И.Удовицкий (72) Авторы изобретения

Производственное объединение Тернопольс(сей комбайновый завод ордена . Знак Почета "- им. ХХУ съезда КПСС и Черновицкий ордена (Грудового

Красного Знамени государственный универс4тет

Фея (73) Заявители (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ОБМАЗКИ ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к,области химико-термической обработки металлов и сплавов, предназначается для диффузионного насыщения поверхности изделий йз обмазок и может быть использовано машиностроительными предприятиями и ремонтными службами различных производств при обработке деталей с целью повышения их стойкости к различным видам контактных воздействий (износ, коррозия и т.п.).

Наряду с автоматизированными процессами азотирования и нитроцементации, которые в настоящее время интенсивно внедряются в производство, диффузионное насыщение поверхности сталей, чугунОв и других сплавов из обмаэок представляется наиболее перспективным для крупносерийных пар,тий деталей pig .

Зйачительно сокращая расход легирующих материалов, активаторов и инертных добавок, обмазки позволяют производить многокомпонентное насыщение поверхности с использованием как печного нагрева так ТВЧ и дРугих видов XTO (2j . Это позволяет вести разработку процессов ХТО деталей практически для всех существенных типов термического оборудования заводов.

Наиболее часто применяющимся связующим для обмаэок являются силикатные соединения, преимущественно жидкое стекло. Его применение усложняет технологию обработки; необходимостью последующей сушки или химической стабилизацией соединений кремниевой кислоты; текучестью обмаэки при температуре ХТО, ведущей к необходимости ее армирования твердыми включениями; пуэырением при скоростном нагреве.

Известно также применение быстросхватывающейся внешней оболочки обмазки из смеси огнеупорной гли ны с жидким стеклом P3) .

При использовании водного растворителя в качестве связующего применяют метилцеллюлозу, камедь ПВА и т.п. или для исключения сушки вяжущие материалы (цемент, гипс).

В последнее время получили распространение органические связую щие с органическими растворителями: поливинилацетатный лак в смеси с летучими органическими жидкостями, коллаксилин, амилацетат и диэтилоксаЗО лат, толуол или скипидар в смеси с

952999 другими органическими веществами, нитроцеллюлоэу, растворенную в изоамилацетате и т.д.

Применение таких обмазок ограничивается с одной стороны:опасностью взрыва или интенсивного возгорания н условиях термических участков и цехов, а с другой — отсутствием . широкой номенклатуры вышеперечисленных материалов в машиностроительном производстве и на предприятиях,,осуществляющих ремонты с применением

XTO.

Известно применение консистентных смазочных материалов в первую очередь для смазывания трущихся де t5 талей машин, а также для консервации металлических изделий. Основой указанных материалов, как правило, служат природные или синтетические углеводные соединения, а их отличительной особенностью является консистентность (высокая вязкость) при обычных температурах и размягчение (ожнжение) при нагреве до 70-80 С и выше 41.

Это свойство является основным для их применения в узлах трения, когда локальный нагрев в зоне непосредственного контакта деталей приводит к образованию жидкого смазочного слоя, который препятствует схватыванию.

Целью изобретения является упрощение технологии обработки.

Эта цель достигается применением консистентных смазочных матери- 35 алов в качестве связующего обмазки для ХТО изделий.

При нагреве до температуры 60-80 С

0 в ожиженные смазочные материалы вводят насыщающие вещества и активаторы 40 и полученную обглазку наносят на поверхность изделий. Охлаждающая при этом обмазка вновь переходит в твердое или высоковязкое состояние и прочно удерживается на поверхности изделий. Для повышения эффективности обмазки может быть применена внешняя оболочка. В процессе ХТО также как и при известных органических связующих идет одновременное насыщение поверхности изделий легирующими элементами иэ активной насыщающей части обмазки и углеродом, образующимся в результате пиролиза компонентов связующего. При этом в поверхностном слое могут образовываться как карбиды насыщающих элементов (Cr Ч Ti) так и осуществляться графитизация, например, при насыщении 41 позволяющая получать иэносостойкую самосвязующуюся поверх- @» ность °

В качестве примеров рассмотрено применение в качестве связующего трех наиболее распространенных консистентных смаэок: связующее A — co- 65 лидол синтетический ГОСТ 4366-64, связующее Б — смазка пушечная ПП95/5 ГОСТ 4113-48, связующее В— смазка сельскохозяйственных машин

СХК ГОСТ 11059-64.

ДифФузионное насыщение производилось из смесей следующего состава: смесь 1 — Ферросилиция 50Ъ, кварце алого песка 29Ъ, железа хлорного 6Ъ; смесь 2 — ферросилиция 50Ъ, феррохрома 20Ъ, алюминиевой пудры 20Ъ, аммония хлористого 10Ъ; смесь 3 наплавочного порошка типа Сормайт

ЗОЪ, ферросилиция 20Ъ, отработанной смеси после парогаэового силицирования 20Ъ, алюминиевой пудры 20Ъ, хлористого аммония 5Ъ, фтористого натрия 5Ъ °

Обмазка для нанесения но всех случаях готовилась следующим образом.

В связующее,. нагретое до температуры 60-70 С, вводят насыщающую о смесь при примерном весовом соотношении смеси к связующему 5:1 и тщательно перемешивают. Затем образцы погружают в обмазку и вынимают,в результате чего на деталях сохраняется слой толщиной 2-3 мм, который быстро твердеетт при комнатной температуре. Затем образцы покрываются смесью жидкого стекла с измельченной в порошок огнеупорной глиной.

Все образцы подвергаются обжигу в печи в течение 1 ч при температуре

950 С. После охлаждения на воздухе о обмазка легко скалынается с поверхности образцов, либо счищается щеткой.

Результаты обработки образцов иэ

Ст. 45 после металлографического анализа приведены в таблице.

При послойном спектральном анализе поверхности образца, прошедшего обработку на поверхности было установлено содержание кремния 17Ъ и хрома 5Ъ, а на глубине 0,05 мм6Ъ и ЗЪ сОответственно.

Испытания образцов, прошедших такую же обработку на износостойкость, дали следующие результаты: интенсивность изнашивания при смазке ваэелиновым маслом 9,25 .,10 "; коэффициент трения 0,084 при.изменении нагрузки в пределах 3,3-4,2 МПа.

Маслоемкость поверхнасти образцов, определенная по ГОСТ 9302-78 соста2

У вила 4,025 мг/см

Таким образом, предложенные об" мазки позволяют значительно упростить (уменьшить время обработки, применять широкораспространенные материалы, исключить опасность взрыва или возгорания) технологию ХТО деталей и дают возможность получать на поверхности иэделий слои, обладающие высокой износостойкостью, антифрикционныги свбйствами и самосмазынае952999 мостью. Обработку с применением пред- термического оборудования, позволя- j ложенных обмазок можно осуществлять ющих реализовать необходимые темперапрактически., на всех типах электро- турно-временные режимы.

Микротвердость слоя, кгс/мм

Толщина слоя

Смесь

Св яз ующее

У поверх- В сере- В перености дине ходной зоне

О, 12 514

О, 12 254

0,2 350

181.254

572

464

464

430

642

514

0 15

0,23 420

0,1 322

0,12 350

374

420

383

642

64?

464

Формула изобретения

Составитель И.Никишина

Техред М.Рейвес Корректор. Е. Рошко

Редактор Г.Волкова

Заказ 6221/45 Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Применение консистентных смазочных материалов в качестве связующего обмазки для химико-термической обработки изделий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе,, 1. Минкевич A.Н. и Андрюшечкин

В.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. — В кн.:Металловедение и термическая обработка, т.9 М., Итоги науки и техники, ВИНЙТИ, AH СССР, 1975, с. 111.

30 2. Кидин И.Н. Электрохимико-термическая обработка металлов и сплавов. М., Металлургия, 1978, с. 320.

3. Авторское свидетельство СССР

35 9 460330, кл. С 23 С 9/00, 1973 °

4. Синицын В.В.. ПластичныЕ смазки в СССР.М.,"Химия",1979,с.267.,