RU2010886C1

RU2010886C1 - Method of diffusion chrome-plating of article made of carbon unalloyed steel

Info

Publication number: RU2010886C1
Authority: RU
Inventors: Г.В. Романенко; В.В. Мамаев
Original assignee: Романенко Григорий Васильевич; Мамаев Валерий Васильевич
Priority date: 1991-05-20
Filing date: 1991-05-20
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: articles made of carbon unalloyed steel are subjected for gas nitriding at 510-530 C for 48-72 h following by chrome-plating in powdery mixture. EFFECT: improved method of chrome-plating. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности химико-термической обработке, и может быть применено для обработки деталей, работающих в агрессивных средах. The invention relates to metallurgy, in particular chemical-thermal treatment, and can be applied to the processing of parts operating in aggressive environments.

В современном машиностроении при изготовлении деталей, работающих в агрессивных средах, применяется диффузионное хромирование их поверхности (1). In modern mechanical engineering, in the manufacture of parts operating in aggressive environments, diffusion chromium plating of their surface is used (1).

Известны методы диффузионного хромирования обладают тем недостатком, что не обеспечивают достаточно высокой усталостной прочности обрабатываемых сталей. Known methods of diffusion chromium plating have the disadvantage that they do not provide a sufficiently high fatigue strength of the processed steels.

Известен способ диффузионного хромирования в порошковой смеси, содержащей, мас. % : Феррохром 50 - 60 Двухлористый кобальт 1 - 1,5 Окись алюминия Остальное. A known method of diffusion chromium plating in a powder mixture containing, by weight. %: Ferrochrome 50 - 60 Cobalt dichloride 1 - 1.5 Aluminum oxide The rest.

Процесс проводится в контейнерах с плавким затвором при 1050^оС в течение 6-16 ч.The process is carried out in containers with a fusible bolt at 1050 ^C for 6-16 hours.

При этом предел выносливости стали 45 составляет 31-34 ˙10⁷ н/м².The endurance limit of steel 45 is 31-34 ˙10 ⁷ n / m ² .

Цель изобретения - повышение предела выносливости диффузионно-хромированных нелегированных сталей. The purpose of the invention is to increase the endurance limit of diffusion-chromium unalloyed steels.

Поставленная цель достигается тем, что обрабатываемые детали подвергаются азотированию в среде диссоциированного аммиака при 510-530^оС в течение 48-72 ч с последующим насыщением хромом в порошковой смеси (например, при 1050^оС в течение 6-16 ч).The goal is achieved in that the workpieces are subjected to nitridation in a medium dissociated ammonia at 510-530 ^{° C} for 48-72 h, followed by saturation of the chromium in the powder mixture (e.g., at 1050 ^{° C} for 6-16 hours).

При анализе известных технических решений не обнаружены решения, имеющие признаки, сходные с совокупностью отличительных признаков предлагаемого изобретения. When analyzing well-known technical solutions, no solutions were found having features similar to the totality of the distinguishing features of the present invention.

На основе проведенного анализа можно сделать вывод, что заявленное техническое решение обладает существенными отличиями. Based on the analysis, we can conclude that the claimed technical solution has significant differences.

Наличие совокупности существенных признаков обеспечивает повышение предела выносливости диффузионно-хромированных нелегированных углеродистых сталей. The presence of a set of essential features provides an increase in the endurance limit of diffusion-chrome-plated unalloyed carbon steels.

В таблице представлены данные о пределе выносливости ( σ_-1) стали 45, подвергнутой обычному диффузионному хромированию и хромированию с предварительным насыщением азотом (И. А. + Хр). Согласно данным этой таблицы, предлагаемый способ обработки позволяет повысить предел выносливости диффузионно-хромированных сталей на 20-30% . Наблюдаемый эффект упрощения можно связать с тем, что наряду с высокими напряжениями сжатия, которые обеспечивает на поверхности стали диффузионное хромирование, в подслое возникает твердый раствор типа внедрения, препятствующий зарождению усталостных повреждений, которые возникают, именно, в подслое.The table shows the endurance limit (σ _-1 ) of steel 45 subjected to ordinary diffusion chromium plating and chromium plating with preliminary nitrogen saturation (I.A. + XP). According to the data of this table, the proposed processing method allows to increase the endurance limit of diffusion-chromium steels by 20-30%. The observed simplification effect can be attributed to the fact that, along with the high compressive stresses that diffusion chromium plating provides on the surface of the steel, a solid solution of the interstitial type appears in the sublayer, which prevents the onset of fatigue damage that occurs, specifically, in the sublayer.

Металлографический анализ показал, что по сравнению с обычным хромированием, предварительное азотирование способствует получению более мелкозернистой подслойной зоны, что также может объяснить возникающее упрочнение. A metallographic analysis showed that, compared to conventional chromium plating, preliminary nitriding favors a finer-grained sublayer zone, which may also explain the hardening that occurs.

Применение способа к легированным сталям (особенно, легированным нитридообразующими элементами) не дает положительного эффекта, что можно связать с тем, что образовавшиеся в процессе предварительного азотирования нитриды значительно укрупняются при высокой температуре хромирования и начинают играть роль неметаллических включений. (56) Авторское свидетельство СССР N 905320, кл. C 23 C 10/38, 1979. Application of the method to alloyed steels (especially alloyed with nitride-forming elements) does not have a positive effect, which can be attributed to the fact that the nitrides formed in the process of preliminary nitriding are significantly enlarged at a high temperature of chromium plating and begin to play the role of non-metallic inclusions. (56) Copyright certificate of the USSR N 905320, cl. C 23 C 10/38, 1979.

Claims

METHOD FOR DIFFUSION CHROMING OF PRODUCTS FROM CARBON-FREE ALLOYED STEELS, including saturation in a powder mixture, characterized in that, in order to increase the endurance limit of the processed products, they are preliminarily subjected to gas nitriding at 510 - 530 ^o С for 48 - 72 hours.