Паста для защиты деталей от цементации

Паста для защиты деталей от цементации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 16.12. 81 (>1) 3364590/22-02 (53) М. КП.З

С 23 С 11/10 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо лелам изобретений и открытий

Опубликовано 230283, Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.83 (53) УДК 621. 785. . 51. 06 (088. 8) 1

+ply% °

A.Ñ.Ìoèñååâà и Т.И.Шульга

1.:... ..» . !

Краматорский научно-исследовательский и проектнотехнологический институт машиностроения (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПАСТА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДЕТАЛЕЙ ОТ ПЕМЕНТАЦИИ

50-65

25-35

8-12

2-3

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов и может быть использовано для защиты отдельных участков деталей от диффузионного насыщения углеродом при цементации.

Известна паста для защиты деталей от цементации, содержащая в своем составе следующие компоненты, вес.ч.:

Этилсиликат

Ацетон

Вода

Соляная кислота

Огнеупорный материал 100-150

Ацетон (CH3-СО-СНЗ)-бесцветная жидкость с характерным запахом. В смеси служит для растворения этилсиликата.

Соляная кислота (НСЬ вЂ” жидкость с характерным запахом, хорошо растворима в воде. В смеси служит для получения гидролизованного раствора этилсиликата.

Этилсиликат Si(OC2Н ) в воде не растворяется, но растворяется в ацетоне и соляной кислоте, образуя свяsym\ee вещество.

Огнеупорный порошок (окись алюминия АфЗ)- вещество белого цвета, тугоплавкое и нерастворимое в воде.

В смеси служит для обеспечения требуемой консистенции защитной обмазки.

При температуре цементации эта паста создает непроницаемую оболочку, которая защищает детальаот диффузионного насыщения (1 1.

Недостатком данной защитной пасты является то, что не обеспечивается полная защита от насыщения углеродом из-за появления пробоев при нагреве.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является паста для защиты деталей от цементации, содержащая в своем сос,таве, вес.%:

Асбестовый порошок 35

Жидкое стекло Остальное (Асбестовый порошок огнестоек, хороший изолятор, плохой проводник теп ла и электричесива. Улучшает сцепление защитной пасты с поверхностью.

Жидкое стекло в смеси используется в качестве растворителя.

998580

Использование известной пасты обеспечивает непроницаемую оболочку для углерода (2 1.

Основным недостатком известной пасты является возникновение пробоев в процессе цементации, через которые проникает углерод, который насыщает деталь, что приводит к браку.

Целью изобретения является повышение надежности защиты деталей от цементации.

Поставленная цель достигается тег что в пасту, содержащую асбестовый порошок и жидкое стекло, дополнительно вводят фтористый аммоний при следующих соотношениях компонентов, 15 вес.%:

Асбестовый порошоК 25-30

Фтористый аммоний 5-10

Жидкое стекло Остальное

Асбестовый порошок изготавливают из хризотилового асбеста ГОСТ 12871-67

6-7 сорта ° В смеси асбестовый пороШок служит наполнителем.

Фтористый аммоний — порошок белого цвета, хорошо растворим в воде, При высоких температурах цементации разлагается с выделением элементов, которые создают на металлической поверхности прочную защитную пленку фторидов, которая препятствует прохождению углерода в поверхностные слои металла, что повышает качество защиты.

Жидкое стекло ГОСТ 13078-67, модуль 2,6- 3, плотностью 1,45-1,5 г/см хорошо растворимо в воде. В смеси жидкое стекло служит растворителем.

Пример..Приготовление смеси осуществляют следуюцим образом. Хри,зотиловый асбест просушивают в печи при 2009С в течение 3 ч, после чего 40 измельчают в шаровой мельнице. в течение 2 ч, просеивают через мелкое сито и получают порошок. Затем жидкое стекло и фтористый аммоний разводят в воде до плотности 1,37- 45

1,38 г/смЗ. Замер плотности производят дипсиметром ГОСТ 1300-57 со шкалой 1,35-1,40 г/см .В полученный раствор добавляют асбестовый порошок, размешивают и доводят до сметанообразной консистенции.

Перед нанесением пасты поверхность образцов и деталей, подвергаемых эаците от цементации, обезжиривают в растворе целочи и промывают в горячей 55 воде.

Паста наносится в два слоя толщи-.. ной 1 мм полужесткой кистью или окуна нием в зависимости от конфигурации детали. После нанесения первого слоя образцы и детали подвергают сушке при цеховой температуре в течение 1 ч.

После нанесения второго слоя образцы и детали также просушивают в течение

1 ч. Образцы с деталями уклацивают в корзины и подвергают газовой цементации при 920-940ОC на глубину 1,52,2 мм. Расход природного газа при выдержке в процессе цементации составил 3,3 л/мин. После окончания выдержки корзины с образцами и деталями выгружают на воздух. По микрошлифам определяют наличие пробоев и степень проникновения углерода в поверхностные слои детали.

Приготовлены и испытаны пять составов паст состав известной пасты.

Эти составы приведены в табл. 1, где состав 1 — состав, имеющий значение содержания компонентов ниже нижнего предела> состав 2 — состав, имеющий значение содержания компонентов, указанных в отличительной части формулы по нижнему пределу; состав 3 — состав, имеющий оптимальные значения содержания компонентов, указанных в отличительной части формулы, состав 4— состав, имеющий значения содержания компонентов, указанных в отличитель-. ной части формулы, по верхнему пределу; состав 5 — состав, имеющий значения содержания компонентов, указанных в отличительной .части формулы, выше верхнего предела, состав 6 состав известной пасты.

Характеристики испытуемых составов пасты приведены в табл.2.

Как видно из табл. 2, оптимальное содержание фтористого аммония в составах 2, 3, 4 — 5-10%. При температуре цементации фтористый аммоний способствует образованию на металлической поверхности надежной изолирующей пленки, что позволяет обеспечить прочное, однородное по составу, беспористое равномерное покрытие, которое надежно предохраняет по эерхности деталей и образцов от проникновения углерода.

Снижение содержания фтористого аммония ниже 5% приводит к точечным пробоям и науглероженным пятнам эа счет образования пористого покрытия.

Повышение фтористого аммония выше

10% в составе приводит к распуханию покрытия и насыщению поверхности углеродом эа счет плохого сцепления пасты с поверхностью детали„

Применение защитной пасти предлагаемого состава позволит снизить, брак деталей за счет создания стабильного газонепроницаемого изолируюцего слоя на защищаемой поверхности

998580

Таблица 1

Содержание компонентов, вес.В, в составах пасты

Компоненты!

Асбестовый порошок

32

25 27

15

Фтористый аммоний

Осталь- Осталь- Осталь- Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное ное ное

Жидкое стекло

Таблица 2

Характеристика покрытия

Составы

Пробоев Пробоев Пробоев не об- не об- не обнаруже- наруже- наружено но но

Точечные Пробои пробои по всей поверхности

Точечные пробои

Наличие пробоев

Качество покрытия

Пористое

Распухание

Беспористое покрытие

Отслаивание покрытия

Беспористое покрытие

Беспористое покрытие покрытия покрытие

Состояние защищаемой поверхности

Науглероженные пятна

Науглероженные пятна

Источники информации, принятые во EfHHMBHgQ при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 461162, кл. С 23 С 13/04, 1974.

2. Райцес В.Б. Технология химикотехнической обработки на машиностроительных заводах. M., "Машиностроение", 1965, с. 59. !

ВНИИПИ Заказ 1084/48 Тираж 954 Подписное

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

Науглеро.— женных пятен не обнаружено

Формула изобретения

Паста для защиты деталей от цемен тации, содержащая асбестовый порошок и жидкое стекло, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения 55 надежности защиты, она дополнительно содержит фтористый аммоний при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Асбестовый порошок 25-30

Фтористый аммоний 5-10

Жидкое стекло Остальное

Науг- Науглерожен-лероных пя- женных тен не пятен обнару- не об-. жено наружено

Науглероженные пятна по всей поверхности