MD614Z - Procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel - Google Patents

Procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel Download PDF

Info

Publication number
MD614Z
MD614Z MDS20120096A MDS20120096A MD614Z MD 614 Z MD614 Z MD 614Z MD S20120096 A MDS20120096 A MD S20120096A MD S20120096 A MDS20120096 A MD S20120096A MD 614 Z MD614 Z MD 614Z
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
aqueous solution
solution containing
temperature
carried out
product
Prior art date
Application number
MDS20120096A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Владимир ПАРШУТИН
Анатолий ПАРАМОНОВ
Эмиль ПАСИНКОВСКИ
Александр КОВАЛЬ
Наталия ЧЕРНЫШЕВА
Original Assignee
Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы filed Critical Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы
Priority to MDS20120096A priority Critical patent/MD614Z/ro
Publication of MD614Y publication Critical patent/MD614Y/ro
Publication of MD614Z publication Critical patent/MD614Z/ro

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel şi poate fi folosită în industria construcţiilor de maşini şi în construcţia aparatelor pentru mărirea rezistenţei la coroziune a pieselor maşinilor, sculelor şi utilajului tehnologic.Procedeul, conform invenţiei, include încălzirea anodică a piesei într-o soluţie apoasă ce conţine NH4Cl, NH4NO3 şi suplimentar tiosemicarbazidă H2N-CS-NH-NH2,timp de 1…6 min. Călirea ulterioară a piesei se efectuează într-o soluţie apoasă ce conţine monofosfat de zinc Zn(H2PO4)2·2H2O, sulfat de nichel NiSO4, sulfat de mangan MnSO4, acid fosforic H3PO4, nitrat de sodiu NaNO3 şi nitrit de sodiu NaNO2, la temperatura de 20…40°C timp de 1…20 min. După aceasta se efectuează pasivizarea piesei într-o soluţie apoasă ce conţine hidroxid de sodiu NaOH şi bicromat de potasiu K2Cr2O7, la temperatura de 85…90°C timp de 1…5 min.

Description

Invenţia se referă la un procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel şi poate fi folosită în industria construcţiilor de maşini şi în construcţia aparatelor pentru mărirea rezistenţei la coroziune a pieselor maşinilor, sculelor şi utilajului tehnologic.
Este cunoscut un procedeu de prelucrare termochimică a suprafeţei oţelului prin încălzire anodică a piesei în soluţii apoase de electroliţi, care conţin compuşi ai azotului, % mas.: 1) NH4Cl 10 şi NH4OH 5; 2) NH4Cl 11 şi NH4NO3 11, la densitatea curentului de 1...2 A/cm2 şi tensiunea de 150...220 V. În procesul nitrurării electrolitul din apropierea nemijlocită a anodului începe să fiarbă şi se separă de piesă printr-o peliculă compactă de vapori şi gaze. O parte din energie este consumată pentru încălzirea anodului (piesei) cu posibilitatea reglării lente a temperaturii în limitele 400...950°C. Ca rezultat are loc difuzia azotului în stratul de suprafaţă a oţelului cu formarea nitrurilor. Răcirea piesei se efectuează sau în electrolit după deconectarea curentului, sau în aer, datorită căreia pe suprafaţă se formează o peliculă de oxizi. Acest tratament duce la o anumită sporire a rezistenţei la coroziune a pieselor [1].
Dezavantajele acestui procedeu constau în aceea că stratul de nitrură obţinut este neomogen şi de o grosime insuficientă, iar pelicula de oxizi are o grosime mică, neuniformă şi o continuitate nesatisfăcătoare. În plus, ea are o aderenţă slabă cu suprafaţa piesei, ceea ce duce la fărâmiţarea acesteia şi la diminuarea rezistenţei la coroziune a pieselor din oţel.
În calitate de cea mai apropiată soluţie serveşte procedeul de prelucrare termochimică a pieselor din oţel, care include încălzirea anodică a piesei până la temperatura de 400…950°C, timp de 3…5 min, într-un electrolit ce conţine, g/L: NH4Cl 40…60, NH2OH·HCl 0,05…0,10, N2H4·HCl 0,1…1,0, apă - restul, la o tensiune a curentului de 100…220 V şi o densitate de 1,0…2,5 A/cm2, după care piesa se căleşte într-o soluţie apoasă ce conţine 50…100 g/L de hidroxid de sodiu. Datorită acestui procedeu în stratul superficial al piesei se diminuează conţinutul de carbon şi se formează stratul de nitrură şi o peliculă de oxid destul de compactă [2].
Dezavantajul acestui procedeu constă în faptul că stratul de protecţie conţine numai nitruri şi peliculă de oxizi, ceea ce nu întotdeauna permite obţinerea rezistenţei la coroziune necesare a suprafeţei.
Problema pe care o rezolvă invenţia constă în sporirea rezistenţei la coroziune a pieselor şi formarea unei pelicule de pasivizare suplimentare, subţiri, compacte şi cu o adeziune bună cu suprafaţa stratului de fosfaţi, care protejează de coroziune.
Problema se rezolvă prin aceea că procedeul de prelucrare termochimică a pieselor din oţel include încălzirea anodică a piesei într-o soluţie apoasă de electrolit, ce conţine, g/L: NH4Cl 110, NH4NO3 110 şi suplimentar tiosemicarbazidă H2N-CS-NH-NH2 0,1…1,0, timp de 1...6 min, iar călirea ulterioară a piesei se efectuează într-o soluţie apoasă, ce conţine, g/L: monofosfat de zinc Zn(H2PO4)2·2H2O 5…12, sulfat de nichel NiSO4 1…6, sulfat de mangan MnSO4 0,8…6, acid fosforic H3PO4 13…30, nitrat de sodiu NaNO3 2…6, nitrit de sodiu NaNO2 0,1…0,3, la temperatura de 20…40°C timp de 1…20 min. După aceasta se efectuează pasivizarea piesei într-o soluţie apoasă, ce conţine, g/L: hidroxid de sodiu NaOH 3…7 şi bicromat de potasiu K2Cr2O7 15…25, la temperatura de 85…90°C timp de 1…5 min.
Rezultatul tehnic al aplicării procedeului este mărirea rezistenţei la coroziune a pieselor datorită creării pe suprafaţa stratului de nitruri a stratului de fosfaţi insolubili de fier, mangan şi zinc şi formării pe ele a unei pelicule de pasivizare subţiri şi continue.
Exemplu de realizare a invenţiei
Probele au fost confecţionate din oţel Ст.3 (compoziţie, % mas.: C - 0,14...0,22, Mn - 0,40...0,65; Si - 0,12...0,30; restul - Fe), în formă de placă cu suprafaţa de 2 cm2.
Tratamentul termochimic anodic a fost efectuat într-un electrolit, care conţine, g/L: NH4Cl 110 şi NH4NO3 110, în care au fost introduse suplimentar 0,5 g/L de tiosemicarbazidă H2N-CS-NH-NH2, tensiunea la electrozi de 200 V, densitatea curentului de 2 A/cm2, temperatura anodului de 750°C timp de 5 min.
După deconectarea de la curent a piesei-electrod aceasta a fost transferată imediat într-o baie cu soluţie apoasă de electrolit, ce conţine, g/L: Zn(H2PO4)2·2H2O 8, NiSO4 4, MnSO4 3, H3PO4 18, NaNO3 4, nitrit de sodiu NaNO2 0,2, la temperatura de 30°C timp de 1…20 min. Apoi piesa-electrod a fost spălată şi pasivizată în soluţie apoasă, ce conţine, g/L: NaOH 5, K2Cr2O7 20, la temperatura de 90°C timp de 4 min.
Tabel
Influenţa tipului de prelucrare asupra intensităţii curentului de dizolvare anodică
(mA) în soluţia apoasă, g/L: NaCl 7,0 şi Na2SO4 7,0
Tipul de prelucrare Ia, mA la φ=0V Ia, mA la φ=0,4V Ia, mA la φ=1,2V Ст.3, neprelucrat 560,0 600,0 640,0 Ст.3, după prelucrarea termochimică în electrolit, g/L: NH4Cl 110 şi NH4NO3 110 25,6 38,5 69,4 Ст.3, după prelucrarea termochimică conform celei mai apropiate soluţii 17,1 25,8 46,3 Ст.3, după prelucrarea termochimică în electrolitul propus 7,4 11,2 20,1 Ст.3, după prelucrarea termochimică în electrolitul propus + călirea în electrolitul propus 4,8 7,3 13,1 Ст.3, după prelucrarea termochimică în electrolitul propus + călirea în electrolitul propus + pasivizarea în electrolitul propus 3,2 4,1 8,7
Din datele prezentate în tabel este clar că oţelul neprelucrat este cel mai nerezistent pentru toate valorile potenţialului. Prelucrarea termochimică în electrolitul, ce conţine NH4Cl 110 g/L şi NH4NO3 110 g/L, reduce intensitatea curentului de dizolvare anodică de 9,2...21,88 ori. După tratamentul termochimic conform celei mai apropiate soluţii intensitatea curentului de dizolvare anodică la potenţialul de 0,0 V se reduce de aproape 1,5 ori. Totodată, prelucrarea doar în electrolitul propus reduce intensitatea curentului de dizolvare anodică la potenţialul de 0,0 V de 2,31 ori (de la 17,1 până la 7,4 mA). Mai mult sporesc rezistenţa la coroziune a oţelului alte două procese propuse: călirea şi pasivizarea, la potenţialul de 0,0 V, de exemplu, intensitatea curentului de dizolvare anodică respectiv a scăzut până la 4,8 şi 3,2 mA, adică, în comparaţie cu cea mai apropiată soluţie la potenţialele 0,0 V şi 0,4 V intensitatea curentului de dizolvare anodică a scăzut de 5,3 şi, respectiv, de 6,3 ori.
Astfel, invenţia propusă permite mărirea considerabilă a rezistenţei la coroziune a pieselor din oţel şi a fiabilităţii lor.
1. Паршутин В., Ревенко В., Пасинковский Е., Шкурпело А., Житару Р. Влияние способа ввода азота на электрохимическое, коррозионное поведение и физико-механические свойства модифицированных поверхностей сталей. Электронная обработка материалов, 2004, № 4, с. 14-33
2. MD 192 Y 2010.04.30

Claims (1)

  1. Procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel, care include încălzirea anodică a piesei într-o soluţie apoasă de electrolit ce conţine compuşi anorganici ai azotului şi călirea ulterioară a piesei într-o altă soluţie apoasă, caracterizat prin aceea că încălzirea anodică se efectuează timp de 1…6 min într-o soluţie apoasă ce conţine, g/L: NH4Cl 110, NH4NO3 110 şi suplimentar tiosemicarbazidă H2N-CS-NH-NH2 0,1…1,0, iar călirea ulterioară a piesei se efectuează într-o soluţie apoasă ce conţine, g/L: monofosfat de zinc Zn(H2PO4)2·2H2O 5…12, sulfat de nichel NiSO4 1…6, sulfat de mangan MnSO4 0,8…6, acid fosforic H3PO4 13…30, nitrat de sodiu NaNO3 2…6, nitrit de sodiu NaNO2 0,1…0,3, la temperatura de 20…40°C timp de 1…20 min, după care se efectuează pasivizarea piesei într-o soluţie apoasă ce conţine, g/L: hidroxid de sodiu NaOH 3…7 şi bicromat de potasiu K2Cr2O7 15…25, la temperatura de 85…90°C timp de 1…5 min.
MDS20120096A 2012-07-03 2012-07-03 Procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel MD614Z (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20120096A MD614Z (ro) 2012-07-03 2012-07-03 Procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20120096A MD614Z (ro) 2012-07-03 2012-07-03 Procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MD614Y MD614Y (ro) 2013-03-31
MD614Z true MD614Z (ro) 2013-10-31

Family

ID=48045155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDS20120096A MD614Z (ro) 2012-07-03 2012-07-03 Procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD614Z (ro)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU461161A1 (ru) * 1971-07-13 1975-02-25 Институт Прикладной Физики Ан Мсср Способ химико-термической обработки металлов
SU621799A1 (ru) * 1977-03-09 1978-08-30 Институт Прикладной Физики Ан Молдавской Сср Электролит дл азотировани стальных деталей при анодном процессе
SU969761A1 (ru) * 1980-02-20 1982-10-30 Институт Прикладной Физики Ан Мсср Способ обезуглероживани стали и электролит дл его осуществлени
SU1087566A1 (ru) * 1982-12-23 1984-04-23 Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации Способ упрочнени изделий из конструкционной стали
SU1640203A1 (ru) * 1988-11-15 1991-04-07 Предприятие П/Я Р-6219 Способ химико-термической обработки стальных изделий
SU1650767A1 (ru) * 1988-12-06 1991-05-23 Предприятие П/Я Р-6219 Состав электролита дл нитроцементации стальных изделий в электролитной плазме
MD2959C2 (ro) * 2004-06-29 2006-08-31 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Procedeu de prelucrare a pieselor din oţel pentru obţinerea stratului superficial anticorosiv
MD3606F1 (ro) * 2007-02-27 2008-05-31 Institutul De Fizica Aplicata Al Academiei De Stiinte A Moldovei Procedeu de activare a suprafetei aliajelor dure cu continut de wolfram pentru lipire la temperatura joasa (variante)
MD3708F1 (ro) * 2007-05-23 2008-09-30 Institutul De Fizica Aplicata Al Academiei De Stiinte A Moldovei Procedeu de marire a rezistentei otelului la coroziune
MD192Y (ro) * 2009-06-04 2010-04-30 Institutul De Fizica Aplicata Al Academiei De Stiinte A Moldovei Procedeu de prelucrare termochimica a pieselor din otel
MD336Z (ro) * 2010-03-03 2011-09-30 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Procedeu de tratare termochimică a pieselor de metal
  • 2012

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU461161A1 (ru) * 1971-07-13 1975-02-25 Институт Прикладной Физики Ан Мсср Способ химико-термической обработки металлов
SU621799A1 (ru) * 1977-03-09 1978-08-30 Институт Прикладной Физики Ан Молдавской Сср Электролит дл азотировани стальных деталей при анодном процессе
SU969761A1 (ru) * 1980-02-20 1982-10-30 Институт Прикладной Физики Ан Мсср Способ обезуглероживани стали и электролит дл его осуществлени
SU1087566A1 (ru) * 1982-12-23 1984-04-23 Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Гражданской Авиации Способ упрочнени изделий из конструкционной стали
SU1640203A1 (ru) * 1988-11-15 1991-04-07 Предприятие П/Я Р-6219 Способ химико-термической обработки стальных изделий
SU1650767A1 (ru) * 1988-12-06 1991-05-23 Предприятие П/Я Р-6219 Состав электролита дл нитроцементации стальных изделий в электролитной плазме
MD2959C2 (ro) * 2004-06-29 2006-08-31 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Procedeu de prelucrare a pieselor din oţel pentru obţinerea stratului superficial anticorosiv
MD3606F1 (ro) * 2007-02-27 2008-05-31 Institutul De Fizica Aplicata Al Academiei De Stiinte A Moldovei Procedeu de activare a suprafetei aliajelor dure cu continut de wolfram pentru lipire la temperatura joasa (variante)
MD3708F1 (ro) * 2007-05-23 2008-09-30 Institutul De Fizica Aplicata Al Academiei De Stiinte A Moldovei Procedeu de marire a rezistentei otelului la coroziune
MD192Y (ro) * 2009-06-04 2010-04-30 Institutul De Fizica Aplicata Al Academiei De Stiinte A Moldovei Procedeu de prelucrare termochimica a pieselor din otel
MD336Z (ro) * 2010-03-03 2011-09-30 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Procedeu de tratare termochimică a pieselor de metal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Паршутин В., Ревенко В., Пасинковский Е., Шкурпело А., Житару Р. Влияние способа ввода азота на электрохимическое, коррозионное поведение и физико-механические свойства модифицированных поверхностей сталей. Электронная обработка материалов, 2004, № 4, с. 14-33 *

Also Published As

Publication number Publication date
MD614Y (ro) 2013-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105027346B (zh) 全固态二次电池
CN101525711B (zh) 电镀锌、镍复合镀层镁合金及其电镀方法
CN103726093B (zh) 一种采用环保型含镍电解液在镁合金表面制备微弧氧化膜层的方法
CN101560662A (zh) 镁合金化学镀镍再后续中性电镀镍的方法
CN106065486A (zh) 一种无氰电镀铜用复合添加剂及其生产工艺
CN104498946A (zh) 一种钢板表面的磷化方法
CN103668358A (zh) 一种单脉冲无氰电镀银的方法
TW201319326A (zh) 閥金屬電漿電解氧化表面處理方法
CN102154583B (zh) 一种制备高硅硅钢的方法
Snizhko The nature of anodic gas at plasma electrolytic oxidation
CN103266343B (zh) 金属材料的表面糙化方法
CN100420775C (zh) 钢铁表面微弧氧化处理方法
CN103526251A (zh) 一种具有光催化功能的微弧氧化膜层的制备方法
CN102787346B (zh) 清洁环保型镀膜前的等离子体清洗工艺
KR101342340B1 (ko) 알루미늄합금 제품용 양극산화 피막처리 전해액의 조성물
MD614Z (ro) Procedeu de prelucrare termochimică a pieselor din oţel
Hapon et al. Technology оf safe galvanochemical process оf strong platings forming using ternary alloy
JP6547232B2 (ja) めっき液ならびにめっき製品の製造方法
CN104313562A (zh) 一种常温磷化液及其制备方法
CN106894019B (zh) 一种钛、钛合金表面直接电镀的方法
CN103255464B (zh) 一种钢铁表面电化学氧化膜成膜液、使用方法及其形成的膜层
CN104152877A (zh) 一种化学镀镍液
CN104131272A (zh) 一种零排放型化学镀镍液
MD192Y (ro) Procedeu de prelucrare termochimica a pieselor din otel
CN103233253B (zh) 一种黑色Mn-Fe-P-B复合镀液、使用方法及其形成的膜层

Legal Events

Date Code Title Description
FG9Y Short term patent issued
KA4Y Short-term patent lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration)