RU2537471C2 - Способ упрочнения электроосажденных железохромистых покрытий цементацией - Google Patents
Способ упрочнения электроосажденных железохромистых покрытий цементацией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537471C2 RU2537471C2 RU2013101641/02A RU2013101641A RU2537471C2 RU 2537471 C2 RU2537471 C2 RU 2537471C2 RU 2013101641/02 A RU2013101641/02 A RU 2013101641/02A RU 2013101641 A RU2013101641 A RU 2013101641A RU 2537471 C2 RU2537471 C2 RU 2537471C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chromium
- iron
- hardening
- carbonisation
- cementation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области упрочнения электроосажденного на стальные детали железохромистого покрытия цементацией, применяемого для восстановленных поверхностей стальных деталей. Проводят цементацию электроосажденного слоя железохромистого покрытия с содержанием хрома 0,5-3,0% в течение 3-4 ч при температуре 800-900°С с использованием пасты следующего состава, мас.%: газовая сажа ДГ-100 - 40, углекислый барий ВаСО3 - 20, поливинилацетатная эмульсия (клей ПВА) - 40 и добавлением синтина в количестве 20 капель в минуту в течение всего времени цементации. Повышается микротвердость и износостойкость стальных деталей, восстановленных электроосажденным железохромистым покрытием.
Description
Изобретение относится к области упрочнения электроосажденного железохромистого покрытия цементацией, применяемого для восстановленных поверхностей стальных деталей.
Известен способ электролитического осаждения сплава железо-хром из электролита, содержащего хлорид железа, соль хромовой кислоты, лимонную кислоту.
Процесс осаждения покрытия на изношенные поверхности проходит на переменном асимметричном токе с коэффициентом асимметрии 1,2-6 при температуре 20-40°С и интервале катодных плотностей тока 20-40 А/дм2 (Патент на изобретение №2285065, МПК С 25 D 3/56, Электролит для осаждения покрытия. Авт. Серебровский В.И., Коняев Н.В. и Колмыков Д.В.). Недостатком данного способа является недостаточно высокая микротвердость поверхности, не превышающая 8500 МПа, что в ряде случаев является причиной низкой износостойкости покрытий. Повышение микротвердости, износостойкости и других эксплуатационных свойств покрытий может быть достигнуто их химико-термической обработкой.
За прототип взят способ упрочнения поверхностей стальных деталей химико-термической обработкой - цианированием (Патент на изобретение №2261939, МПК С 23 С 28/00, 8/74, Способ упрочнения металлических поверхностей. Авт. Серебровский В.И., Серебровская Л.Н., Серебровский В.В., Коняев Н.В., Колмыков В.И.). Цианирование выполняется с использованием пасты следующего состава, масс.%: желтая кровяная соль 30-45, углекислый натрий 8-10, углекислый кальций 5-10, сажа до 57 при температуре 600-650°С. Полученные упрочненные слои обладают высокой микротвердостью и износостойкостью.
Для получения повышенной твердости и износостойкости восстановленных поверхностей стальных деталей на уровне среднеуглеродистой закаленной стали предлагается способ упрочнения электролитического железохромистого покрытия, химико-термической обработкой - цементацией.
Новым является то, что цементации подвергается электроосажденный слой железохромистого покрытия с содержанием хрома 0,5-3%. В покрытии, содержащем 0,5% Cr, карбидные включения образовывались в виде сетки по границам зерен и корки на поверхности. В покрытии с содержанием хрома около (3,0%) карбидные включения имеют форму изолированных сферических включений и низкую глубину цементации. Хром, присутствующий в цементуемой стали, значительно влияет на форму образующихся при цементации карбидных включений. Растворяясь в цементите, хром увеличивает коэффициент поверхностного натяжения растущего карбидного зерна, искривляя межфазную границу и способствуя росту карбида в виде равноосного изолированного включения.
Температура цементации изменялась в пределах 800-900°С. Этот интервал обусловлен тем, что при температуре ниже 800°С не происходит образования карбидов, а выше температуры 900°С материал резко снижает прочностные характеристики из-за увеличения хрупкости. Длительность процесса составляет 3-4 часа. Она обусловлена глубиной образования карбидов. При данной температуре и длительности процесса до 3 часов образуется максимальная величина карбидного слоя, достигая 0,05 мм, при длительности процесса до 4 часов образуется величина карбидного слоя до 0,4 мм. Для цементации использовалась паста следующего состава (мас.%): газовая сажа ДГ-100 - 40%; углекислый барий ВаСО3 - 20%; поливинилацетатная эмульсия (клей ПВА) - 40%. В качестве газовой атмосферы, подаваемой в цементационную печь для обеспечения углеродного подпора использовались продукты распада синтина. Данное содержание компонентов в пасте обеспечивает максимально возможную толщину как карбидной зоны, так и всего диффузного слоя, включающего зону карбидов и зону твердого раствора. Упрочненное электролитическое железохромистое покрытие имело микротвердость 12000-13000 МПа. Данное увеличение микротвердости объясняется тем, что в покрытии образуются карбиды железа, которые обладают высокой микротвердостью и износостойкостью.
Данный способ включает в себя следующие операции.
Для получения пасты хорошо перемешенные компоненты в соотношении (мас.%): газовая сажа ДГ-100 - 40%; углекислый барий ВаСО3 - 20%; поливинилацетатная эмульсия (клей ПВА) - 40%., находящиеся в порошкообразном состоянии, разводятся поливинилацетатной эмульсией до консистенции густой сметаны. Детали, восстановленные электролитическим железохромовым покрытием, погружаются в сосуд с пастой, в результате чего на поверхности детали остается слой пасты толщиной 2-3 мм. После сушки при 60-80°С детали с сухим слоем пасты упаковываются в контейнер вплотную друг к другу, закрываются крышкой и загружаются в печь, разогретую до температуры цементации. Во внутреннее пространство муфеля (реторты) печи подается из бачка через капельницу жидкий карбюризатор (синтин) в количестве 20 капель в минуту в течение всего времени цементации 3-4 часа.
Охлаждение образцов после цементации проводится в нераспакованном контейнере на спокойном воздухе.
На основании проведенных исследований оптимальными условиями являются следующие: известное электроосаждение железохромистого покрытия на переменном асимметричном токе, цементация в пасте следующего состава (мас.%): газовая сажа ДГ-100 - 40%; углекислый барий ВаСО3 - 20%; поливинилацетатная эмульсия (клей ПВА) - 40%. Цементация протекает при температуре 850°С. Время процесса цементации длится 4 часа. Глубина карбидного слоя достигает толщины электроосажденного покрытия (0,4 мм) при микротвердости до 13000 МПа.
Предлагаемый способ экономически эффективен. Покрытия обладают высокой микротвердостью и по износостойкости превышают показатели электролитического сплава железо-хром в 1,5-2 раза, что позволяет их использовать в народном хозяйстве для восстановления и упрочнения поверхностей деталей машин.
Claims (1)
- Способ упрочнения электроосажденных на стальные детали железохромистых покрытий цементацией, характеризующийся тем, что электроосажденное железохромистое покрытие с содержанием хрома 0,5-3,0% подвергают цементации при температуре 800-900°С в течение 3-4 ч с использованием пасты следующего состава, мас.%: газовая сажа ДГ-100 - 40, углекислый барий ВаСО3 - 20, поливинилацетатная эмульсия (клей ПВА) - 40 с добавлением синтина в количестве 20 капель в минуту в течение всего времени цементации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101641/02A RU2537471C2 (ru) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Способ упрочнения электроосажденных железохромистых покрытий цементацией |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101641/02A RU2537471C2 (ru) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Способ упрочнения электроосажденных железохромистых покрытий цементацией |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013101641A RU2013101641A (ru) | 2014-07-20 |
RU2537471C2 true RU2537471C2 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=51215335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013101641/02A RU2537471C2 (ru) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Способ упрочнения электроосажденных железохромистых покрытий цементацией |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2537471C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB414108A (en) * | 1932-07-16 | 1934-07-27 | Issar Budowski | Improvements in or relating to the hardening of metals and alloys |
SU1640202A1 (ru) * | 1988-12-13 | 1991-04-07 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Способ цементации стальных изделий |
US6547888B1 (en) * | 2000-01-28 | 2003-04-15 | Swagelok Company | Modified low temperature case hardening processes |
RU2261939C1 (ru) * | 2004-05-05 | 2005-10-10 | ФГОУ ВПО Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова | Способ упрочнения металлических поверхностей |
RU2285065C1 (ru) * | 2005-03-09 | 2006-10-10 | ФГОУ ВПО Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова | Способ электролитического осаждения сплава железо-хром |
-
2013
- 2013-01-11 RU RU2013101641/02A patent/RU2537471C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB414108A (en) * | 1932-07-16 | 1934-07-27 | Issar Budowski | Improvements in or relating to the hardening of metals and alloys |
SU1640202A1 (ru) * | 1988-12-13 | 1991-04-07 | Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева | Способ цементации стальных изделий |
US6547888B1 (en) * | 2000-01-28 | 2003-04-15 | Swagelok Company | Modified low temperature case hardening processes |
RU2261939C1 (ru) * | 2004-05-05 | 2005-10-10 | ФГОУ ВПО Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова | Способ упрочнения металлических поверхностей |
RU2285065C1 (ru) * | 2005-03-09 | 2006-10-10 | ФГОУ ВПО Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова | Способ электролитического осаждения сплава железо-хром |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013101641A (ru) | 2014-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105369260A (zh) | 8620h齿轮钢的渗碳热处理工艺 | |
CN103154297B (zh) | 高强度钢板及其制造方法 | |
CN105432576A (zh) | 鱼钩及鱼钩表面非金属离子渗入nmip处理的工艺方法 | |
JP6194057B2 (ja) | 鋼材の表面処理剤および鋼材の表面処理方法 | |
RU2537471C2 (ru) | Способ упрочнения электроосажденных железохромистых покрытий цементацией | |
CN108642535A (zh) | 一种二氧化铈改性铝化物梯度涂层体系的制备方法 | |
RU2355815C2 (ru) | Способ упрочнения металлических поверхностей сульфоцианированием | |
Huang et al. | The hardening mechanism of a chromium–carbon deposit electroplated from a trivalent chromium-based bath | |
Macnaughtan et al. | The influence of the composition and acidity of the electrolyte on the characteristics of nickel deposits | |
RU2261939C1 (ru) | Способ упрочнения металлических поверхностей | |
RU2402633C1 (ru) | Способ нанесения комбинированного жаростойкого покрытия | |
Kurbanbekov et al. | Changes of Mechanical Properties of Steel 12Cr18Ni10Тi after Electrolytic-Plasma Cementation | |
CN104762455A (zh) | 一种50Mn钢专用淬火液及50Mn钢轴承套圈的淬火方法 | |
RU2437967C1 (ru) | Способ осаждения композиционных покрытий никель-ванадий-фосфор-нитрид бора | |
RU2360038C2 (ru) | Способ упрочнения поверхностей стальных деталей сульфидированием | |
RU2688428C1 (ru) | Способ поверхностного упрочнения резьбовых соединений тонкостенных бурильных труб | |
JP4806722B2 (ja) | 金属の塩浴窒化方法及びその方法で製造された金属 | |
Kovrov et al. | Electrolytic aluminizing of low carbon steel as protection treatment for current leads against high temperature oxidation | |
JPS58174567A (ja) | 金属材料への炭火物被覆方法 | |
CN103757584B (zh) | 一种稀土催渗表面耐磨Fe-W合金的制备方法 | |
Skakov et al. | Influence of regimes electrolytic plasma cementation on the mechanical properties of steel 12Cr18Ni10Ti | |
CN109355615A (zh) | 一种12CrNi3A渗碳淬火方法 | |
CN202968672U (zh) | 具有耐磨层的模具 | |
RU2406782C2 (ru) | Способ химико-термической обработки изделий из порошковых материалов на основе железа | |
RU2416679C2 (ru) | Способ формирования износостойких гальванических железных покрытий |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150112 |