Расплав для жидкостного хромирования стальных изделий

Расплав для жидкостного хромирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

" К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о )994581

Союз Сееетскиих

Социалистических

Р кп ублик

«. г

° ««Ô" (61) Дополнительное к авт. саид-ву =

"(22) Заявлено 200481 (21) 3278368/22 (И}М.ка. с присоединением заявки ЙоС 23 С 9/02

Государственный комитет

ССС,Р ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет " (33}УДК 621. 785...5i.0б(088.8) Опубликовано 070233.Бюллетень Ж 5

Дата опубликования описания 0702.83

Н,Г.Илющенко, A.È.Анфиногенов, .В.Ф.3воидов и-Я.В.Чернов

У -.1

Институт электрохимии Уральского научногр центра AH СССР (72) Авторы изобретения с

Х

/;, -: т

Ю

Р" (71) Заявитель т (54) РАСПЛАВ ДЛЯ ЖИДКОСТНОГО ХРОИИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЭДЕЛИИ

Изобретение относится к металлу1угии, в частности к химико-термической.обработке металлов и сплавов; и может быть использовано в машиностро5 итель ной, химической, металлургической и других отраслях промышпенносТие

Известен состав расплава для жидкостного хромирования, в котором в .качестве основы для ванн безэлектро. лизного.хромироваиия выбраны бура или эвтектическая-смесь: фтористых солей натрия и калия, а поставщиком хрома является его окись Cr<0,—

Восстановителями хрома служат любые электропровадящие вещества, электродный потенциал которых в данном электролите более электроотрицателен, чем .потенциал обрабатываемого металла и фаэ, образунхдихся на.его поверхно ти в процессе насыщения. Восстановителями использованы силикокальций,силикомишметалл, карбид кремния, асоли растворители,, вес.%т бура 40, окись храма 40, фтористый натрий 20 25 или эвтектичес1сая.смесь фторидов натрия и калия 79, окись хрома 30 $1).

Однако использование восстановителей приводит к эашлампению и загустению расплава, .а следовательно, и - 30 большому уносу его с обрабатываемыми деталями. Применение расплава из фтористых солей или добавление большого количества фторида натрия к буре эа трудняет отвывку деталей от расплава после диффузионного насыщения.

Кроме того, расплав характеризуется опасностью и сложностью работы с бурой.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав расплава для хромирования, содержащий расплавленный барный ангидрид, порошок хрбма и окислы щелочных металлов в количестве 1--10 мас.% расплавленного барного ангидрида (2).

Недостатками известного расплава являются опасность работы с барным ангидридом, который гидрализуется в присутствии влажного воздуха (при добавлении влажного барного ангидрида в расплав возможно вспенивание и выброс расплава из тигля); большая вязкость расплава,-вследствие чего получается малая толщина покрытия н большой унос его с обрабатываемыми деталями.

994581

Целью изобретения является удешевление процесса и улучшение условий труда и техника безопасности.

Поставленная цель достигается тем, что в расплав для жидкостного хромирования стальных изделий на основе борсодержащего компонента, содержащий порошок хрома, дополнительно вводят окись хрома, и галогенсодержащий активатор, хлорид или фторид натрия или их смесь, а в качестве борсодержащего компонента — октаборат натрия при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Порошок металлического хрома 3-15 15

Октаборат натрия 50-90

Окись хрома 1-5

Галогенсодержащий активатор 5-30

Причем в смеси хлорид натрия и фторид натрия берут в соотношении 2)1.20

Использование нового соединениябезводного плавленного октабората натрия улучшает условия работы и техники безопасности, так как не происходит вспенивания расплава и нет 25 опасности его выброса из тигля. Добавление хлорида натрия увеличивает жидкотекучесть расплава и уменьшает его унос с обрабатываемыми деталями, а также ускоряется их отмывка от 30 остатков соли. Фторид натрия также как и хлорид натрия уменьшает вязкость расплава.

Покрытие металлов и сплавов осу.ществляется на открытом воздухе в металлическом тигле из жаростойкой стали. Температура хромирования 8501100 С, время обработки 1-10 ч.

Если брать окиси хрома меньше 1%. 40 и порошка хрома меньше ЗЪ, толщина покрытия очень малая. Если брать окиси хрома больше 5Ъ, октабората натрия больше 90% и порошка хрома больше

15%, расплав становится очень вязким, и его много выносится с покрываемыми изделиями. Уменьшение количества хлористого натрия ниже 5 вес.Ъ ведет также к уменьшению жидкотекучести расплава, а увеличение хлористого натрия больше 30Ъ нецелесообраз- ® но, так как идет расслоение расплава ввйду ограниченной растворимости хлористого натрия в октаборате натрия. Фтористый натрий увеличивает жидкотекучесть расплава, но затруд- 55 няет отмывку деталей от солей. Поэтому оптимальным количеством фтористого натрия в расплаве является 5 вес.%.

При температуре насыщения ниже

850 С толщина диффузионного слоя ма- 60 ла. При температуре химико-термической обработки выше. 1100 С понижаетО ся жаростойкость металлического тигля, в котором идет нанесение покры- тий.

Пример 1. В металлическом тигле загружают и расплавляют,вес.%: октаборат натрия. (Na B80

900 С за 3 ч получают слой хромового покрытия толщиной 5 мкм.

Пример 2. В ра плаве, содержащем, вес.%: октаборат натрия 74; окись хрома 1; хлорид натрия 10; порошок хрома 15, при 950 С на стали

3 получают диффузионный хромированный слой 7 мкм за 5 ч и 12 мкм за

10 ч.

Пример 3. В расплаве, содержащем, вес.%: октаборат натрия 50; окись хрома 5; хлорид натрия 30; порошок хрома 15, при 950 С на стали

3 за 1 ч получают слой толщиной 3 мкм, а на стали 38 ХА за 5 ч - слой толщиной 7 мкм.

Пример 4. В расплаве, содержащем, вес.Ъ: октаборат натрия

82; окись хрома 3; фторид натрия 5; порошок хрома 10, при 1000 С за 5 ч на стали 5ХНМ получают слой толщиной

14 мкм.

Пример 5. В расплаве, содержащем, вес .Ъ: октаборат натрия 72; окись хрома 3; фторид натрия 5; хлорид натрия 10; порошок хрома 10, за

3 ч на армко-железе получают слой при 1000 С - б мкм, при 1050 С—

8 мкм, при 1100 С - 12 мкм, на молибдене за 4 ч при 1100 С получают покрытие толщиной 10 мкм.

Пример б. В расплаве, содержащем, вес.Ъ| октоборат натрия

62; окись хрома 3> фторид натрия

30; порошок хрома 5, за 5 ч при

1000 С получают хромированный диффузионный слой на стали 3 толщиной- 8 мкм.

Таким образом, предлагаемый расплав позволяет при сохранении насыщающей способности улучшить условия труда за счет использования новой соли — основы, удешевить процесс эа счет использования более дешевого сырья и уменьшения в 3-5 раз уноса расплава с обрабатываемого изделия.

Формула изобретения

1.Расплав для жидкостного хромирования стальных изделий на основе борсодержащего компонента, содержащий порошок металлического хрома, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса, улучшения условий труда, и техники безопасности Он дополнительно содержит окись хрома и галогенсодержащий активатор, а в качестве борсодержащего компонента - октаборат натрия при следующем соотношении компонентов,вес.Ъ:

Порошок металлического хрома 3-15

994581

Составитель Д. Бурлинова. Редактор A. Гулько Техред М.Гергель Корректор В. Прохненко

Заказ 572/8 Тираж 954 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. Проектная, 4

Октаборат натрия 50-90

Окись хрома 1-5

Галогенсодержащий активатор 5-30

2. Расплав по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, в качестве галогенсодержащего активатора он содержит хлорид:натрия.

3. Расплав по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что. в качетсве галогенсодержащего активатора он содержит Фторид натрия.

4. Расплав по п.1, о т л н ч а юшийся тем, что, в качестве галогенсодержащего активатора он содержит смесь хлорида натрия и фторнда натрия в соотношении 2:1.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Защитные покрытия на металлах", 1918, 9 12, Киев, "Наукова думка", с. 44-46.

2. Патент ЙНР Ю 66438, кл. С 23 С 11/04., 1972 °