RU2792514C1 - Method for thermal diffusion chromium plating of parts made of steel or iron-based alloys with addition of emitter to saturating powder mixture - Google Patents

Method for thermal diffusion chromium plating of parts made of steel or iron-based alloys with addition of emitter to saturating powder mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2792514C1
RU2792514C1 RU2022125015A RU2022125015A RU2792514C1 RU 2792514 C1 RU2792514 C1 RU 2792514C1 RU 2022125015 A RU2022125015 A RU 2022125015A RU 2022125015 A RU2022125015 A RU 2022125015A RU 2792514 C1 RU2792514 C1 RU 2792514C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fraction
microns
iron
saturating
container
Prior art date
Application number
RU2022125015A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталия Александровна Шабурова
Игорь Юльевич Пашкеев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)"
Application granted granted Critical
Publication of RU2792514C1 publication Critical patent/RU2792514C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to chemical-thermal treatment (CHT) by the method of thermal diffusion saturation and can be used in any mechanical engineering industry for coating products made of steels and iron-based alloys. According to the method, fat-free parts are loaded into a container and covered with a saturating powder mixture containing the following components: metal powder based on chromium 35 wt.% fraction not more than 150 microns, aluminium oxide 45 wt.% fraction 125-140 microns, granulated ammonium chloride 3 wt.% fraction of 2-3 mm, and calcium tungstate 17 wt.% fraction of not more than 100 microns as emitters of electrons and anions O2-, the container is sealed and heated to a temperature of 900-1000°C.
EFFECT: keeping the increased depth of the reinforcing diffusion layer.
1 cl, 3 dwg, 3 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке (ХТО) методом термодиффузионного насыщения, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения для нанесения покрытий на изделия из сталей и сплавов на основе железа.The invention relates to metallurgy, in particular to chemical-thermal treatment (CHT) by the method of thermal diffusion saturation, and can be used in any branch of mechanical engineering for coating products made of steels and iron-based alloys.

Известен способ хромирования, включающий нагрев, насыщение в порошкообразной смеси, содержащей хромосодержащий компонент CrCl3 (0,001-30 мас. %), медьсодержащий компонент (закись меди 0,001-2 мас. %) и корунд (68-99,998 мас. %), причем нагрев и насыщение осуществляют в атмосфере водорода, а также в процессе нагрева при температуре насыщающей смеси 350-500°С осуществляют выдержку в течение 5-25 мин [1].A known method of chromium plating, including heating, saturation in a powder mixture containing a chromium-containing component CrCl 3 (0.001-30 wt.%), a copper-containing component (copper oxide 0.001-2 wt.%) and corundum (68-99.998 wt.%), and heating and saturation is carried out in a hydrogen atmosphere, and also in the process of heating at a temperature of the saturating mixture of 350-500°C, exposure is carried out for 5-25 min [1].

Недостатком указанного способа является усложнение технологического процесса необходимостью откачки воздуха из контейнера и закачки в него водорода, повышение длительности процесса из-за необходимости изотермической выдержки шихты при 350-500°С, опасность перегрева металла поскольку ХТО проводится при температурах 900-1300°С.The disadvantage of this method is the complication of the technological process by the need to evacuate air from the container and pump hydrogen into it, increase the duration of the process due to the need for isothermal holding of the charge at 350-500°C, the danger of overheating of the metal since the chemical treatment is carried out at temperatures of 900-1300°C.

Также известен способ поверхностного упрочнения металлических изделий в контейнере, заполненном порошком каменного угля. На поверхность изделия наносится слой жидкого или гелеобразного электропроводного адгезионного материала, а затем слой порошка материала, содержащего легирующий элемент, или наносят смесь этих компонентов. Нагрев изделия осуществляется пропусканием электрического тока с использованием в качестве электродов контейнера и изделия. В результате наблюдается образование микродуговых разрядов вокруг образца, затем там же возникает область нагрева и последующего возникновения экзотермической реакции горения угольного порошка. Общая продолжительность выдержки в процессе диффузионного насыщения составляет 3 мин. [2].Also known is a method of surface hardening of metal products in a container filled with coal powder. A layer of liquid or gel-like electrically conductive adhesive material is applied to the surface of the product, and then a layer of powder of a material containing an alloying element, or a mixture of these components is applied. The product is heated by passing an electric current using the container and the product as electrodes. As a result, the formation of microarc discharges around the sample is observed, then a heating region appears in the same place and the subsequent occurrence of an exothermic combustion reaction of coal powder. The total holding time in the process of diffusion saturation is 3 min. [2].

Недостатком указанного способа является высокая трудоемкость процесса за счет дополнительной операции обмазывания деталей технологическими смесями.The disadvantage of this method is the high complexity of the process due to the additional operation of coating parts with technological mixtures.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является способ контактного процесса химико-термической обработки сталей и сплавов на основе железа, в котором предложено вводить в состав насыщающей смеси в качестве эмиттеров электронов порошок вольфрама чистотой 99,95%. Ускорение диффузионного процесса насыщения осуществляется за счет вклада внутреннего термоэмиссионного поля [4]. Недостатком указанного способа является высокая стоимость предлагаемой добавки порошка чистого вольфрама.The closest analogue, taken as a prototype, is a method of contact process of chemical-thermal treatment of steels and iron-based alloys, in which it is proposed to introduce tungsten powder with a purity of 99.95% as electron emitters into the composition of the saturating mixture. The saturation diffusion process is accelerated due to the contribution of the internal thermionic field [4]. The disadvantage of this method is the high cost of the proposed addition of pure tungsten powder.

В основу изобретения поставлена задача сохранить увеличенную глубину упрочняющего диффузионного слоя за счет добавления в состав насыщающей смеси в качестве эмиттера электронов и анионов О2- порошка оксида CaWO4 в количестве 15-20 мас. %, фракцией менее 100 мкм.The invention is based on the task of maintaining the increased depth of the strengthening diffusion layer by adding CaWO 4 oxide powder in the amount of 15-20 wt. %, fraction less than 100 microns.

Поставленная задача достигается тем, что способ термодиффузионного хромирования деталей из сталей или сплавов на основе железа, при котором осуществляют загрузку в контейнер обезжиренных деталей, засыпают их насыщающей порошковой смесью, содержащей хром, хлористый аммоний, оксид алюминия и эмиттер электронов, контейнер герметизируют и проводят нагрев до температуры 900-1000°С, согласно изобретения, в качестве эмиттера электронов и анионов О2- применяют порошок вольфрамата кальция, при этом указанная насыщающая порошковая смесь состоит из следующих компонентов: металлический порошок на основе хрома 35 мас. %, фракцией не более 150 мкм, оксид алюминия 45 мас. %, фракцией 125-140 мкм, хлористый аммоний гранулированный 3 мас. %, фракцией 2-3 мм, вольфрамат кальция 17 мас. %, фракцией не более 100 мкм.The task is achieved in that the method of thermal diffusion chromium plating of parts made of steels or iron-based alloys, in which fat-free parts are loaded into a container, filled with a saturating powder mixture containing chromium, ammonium chloride, aluminum oxide and an electron emitter, the container is sealed and heating is carried out up to a temperature of 900-1000°C, according to the invention, calcium tungstate powder is used as an emitter of electrons and anions O 2- , while the specified saturating powder mixture consists of the following components: metal powder based on chromium 35 wt. %, fraction not more than 150 microns, aluminum oxide 45 wt. %, fraction 125-140 microns, granulated ammonium chloride 3 wt. %, fraction 2-3 mm, calcium tungstate 17 wt. %, fraction not more than 100 microns.

Сущность изобретения поясняется изображениями на фигурах 1, 2 и таблицами 1-3, на которых показано:The essence of the invention is illustrated by the images in figures 1, 2 and tables 1-3, which show:

- Фиг 1. Результаты измерений силы тока между двумя железными электродами в технологической засыпке для хромирования, содержащей в качестве эмиттеров электронов и анионов О2- порошок CaWO4 при нагреве контейнера от 500 до 1000°С;- Fig 1. The results of measurements of the current strength between two iron electrodes in technological backfill for chromium plating, containing as emitters of electrons and anions O 2 - CaWO 4 powder when the container is heated from 500 to 1000°C;

- Таблица 1. Значения глубины диффузионного слоя хрома;- Table 1. Values of the depth of the diffusion layer of chromium;

- Фиг. 2. Участок точечного химического анализа поверхности образца после хромирования без добавления в смесь эмиттера электронов;- Fig. 2. Area for spot chemical analysis of the sample surface after chromium plating without adding an electron emitter to the mixture;

- Таблица 2. Результаты точечного микрорентгеноспектрального химического анализа (в точках, указанных на фиг.2 образца после хромирования без добавления эмиттеров электронов и анионов О2-, мас. %;- Table 2. The results of point X-ray microchemical analysis (at the points indicated in figure 2 of the sample after chromium plating without the addition of electron emitters and anions O 2- , wt.%;

- фиг.3. Участок точечного химического анализа поверхности образца после хромирования с добавлением в смесь эмиттера электронов и анионов О2- - порошка CaWO4;- Fig.3. Area for point chemical analysis of the sample surface after chromium plating with the addition of CaWO 4 powder to the emitter mixture and O 2- anions;

- Таблица 3. Результаты точечного микрорентгеноспектрального химического анализа (в точках, указанных на фиг.3 образца после хромирования с добавлением эмиттера электронов и анионов О2-, мас. %.- Table 3. The results of point X-ray microspectral chemical analysis (at the points indicated in figure 3 of the sample after chromium plating with the addition of an electron emitter and O 2- anions, wt. %.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Последовательность операций предлагаемого способа включает: загрузку в контейнер обезжиренных деталей, засыпку их насыщающей смесью, герметизацию контейнера и нагрев контейнера до температуры 900-1000°С. Нижняя температурная граница нагрева обусловлена необходимостью обеспечения достаточной диффузионной подвижности атомов хрома в α- и γ-железе и тем, что в сталях и сплавах на основе железа при температурах выше 900°С формируется однофазная аустенитная структуру, имеющая при этих температурах наибольшую растворимость хрома. Верхняя граница нагрева обусловлена тем, что при нагреве выше 1000°С происходит перегрев металла, сопровождающийся нежелательным ростом аустенитного зерна. The sequence of operations of the proposed method includes: loading defatted parts into a container, filling them with a saturating mixture, sealing the container and heating the container to a temperature of 900-1000°C. The lower temperature limit of heating is due to the need to ensure sufficient diffusion mobility of chromium atoms in α- and γ-iron and the fact that in iron-based steels and alloys at temperatures above 900°C a single-phase austenitic structure is formed, which at these temperatures has the highest chromium solubility. The upper limit of heating is due to the fact that when heated above 1000°C, the metal overheats, accompanied by an undesirable growth of austenite grains.

Предлагаемый способ отличается от прототипа составом смеси. По своему составу насыщающая смесь, также как в прототипе, включает хром, хлористый аммоний, окись алюминия, но существенным отличительным признаком является наличие порошка оксида CaWO4 фракцией не более 100 мкм в количестве 15-20 мас. % от общей массы технологической засыпки.The proposed method differs from the prototype composition of the mixture. In its composition, the saturating mixture, as in the prototype, includes chromium, ammonium chloride, aluminum oxide, but the essential distinguishing feature is the presence of CaWO 4 oxide powder with a fraction of not more than 100 μm in an amount of 15-20 wt. % of the total mass of technological backfill.

Насыщающая смесь, в отличие от прототипа, имеет следующий состав, мас. %: металлический порошок на основе хрома (35 мас. %, фракция не более 150 мкм); порошок оксида алюминия (45 мас. %, фракция 125-140 мкм); хлористый аммоний гранулированный (3 мас. %) фракцией 2-3 мм; эмиттер электронов и анионов кислорода - оксид CaWO4 фракцией не более 100 мкм, в количестве 17 мас. %. The saturating mixture, unlike the prototype, has the following composition, wt. %: metal powder based on chromium (35 wt.%, fraction not more than 150 microns); aluminum oxide powder (45 wt.%, fraction 125-140 microns); ammonium chloride granulated (3 wt.%) with a fraction of 2-3 mm; the emitter of electrons and oxygen anions - CaWO 4 oxide with a fraction of not more than 100 μm, in the amount of 17 wt. %.

Порошок оксида CaWO4 фракцией не более 100 мкм является общедоступным, может быть получен как из природного минерала шеелита (состав минерала: 19,48 мас. % - CaO; 80,52 мас. % - WO3, дополнительно может содержать до 10 мас. % примеси MoO3), залежи которого находятся в том числе и в России (Средний Урал, Чукотка, Восточное Забайкалье, Северный Кавказ), так и из продуктов переработки отходов машиностроительного и электротехнического производства. Использование такой добавки в технологическую засыпку, по сравнению с порошком вольфрама чистотой 99,95% существенно снизит себестоимость процесса.CaWO 4 oxide powder with a fraction of not more than 100 μm is generally available, can be obtained both from the natural mineral scheelite (mineral composition: 19.48 wt.% - CaO; 80.52 wt.% - WO 3 , may additionally contain up to 10 wt. % impurity MoO 3 ), deposits of which are also in Russia (Middle Urals, Chukotka, Eastern Transbaikalia, North Caucasus), and from products of processing of waste from machine-building and electrical production. The use of such an additive in technological filling, in comparison with tungsten powder with a purity of 99.95%, will significantly reduce the cost of the process.

При температуре ХТО 900-1000 С происходят хорошо изученные процессы испарения хлоридов или других галогенидов насыщающих элементов, осаждение на поверхность деталей атомарных металлов и диффузия их в поверхностный слой деталей, формирование структуры и нужных физико-механических свойств. Толщина диффузионного слоя определяется временем выдержки. К этому описанию относятся все известные процессы контактной химико-термической металлизации поверхности сталей и сплавов на основе железа, независимо от насыщающего металла [5]. Движущей силой такого процесса насыщения поверхности является диффузионная, описанная хорошо известными двумя законами Фика [5-9].At a CTO temperature of 900-1000 C, well-studied processes of evaporation of chlorides or other halides of saturating elements, deposition of atomic metals on the surface of parts and their diffusion into the surface layer of parts, formation of the structure and the desired physical and mechanical properties take place. The thickness of the diffusion layer is determined by the holding time. This description includes all known processes of contact chemical-thermal metallization of the surface of steels and alloys based on iron, regardless of the saturating metal [5]. The driving force of such a process of surface saturation is diffusion, described by the well-known two Fick's laws [5-9].

В теории переноса в твердых телах сформулированы два основополагающих постулата из которых следует [6-8]:In the theory of transport in solids, two fundamental postulates are formulated, from which it follows [6-8]:

1. Частицы каждого сорта (катионы, анионы, электроны) движутся независимо от того, движутся или находятся в покое частицы других сортов.1. Particles of each type (cations, anions, electrons) move regardless of whether particles of other types are moving or at rest.

2. Имеются две движущиеся силы для заряженных частиц каждого сорта: диффузионная, обусловленная градиентом их химического потенциала, и электрическая, обусловленная электрическим полем, причем действие каждой из этих движущих сил не зависит от действия другой движущей силы.2. There are two driving forces for charged particles of each kind: diffusion, due to the gradient of their chemical potential, and electric, due to the electric field, and the action of each of these driving forces does not depend on the action of the other driving force.

Правильность этих постулатов подтверждена всеми результатами термодинамики необратимых процессов в совокупности. В соответствии с этими постулатами поток заряженных частиц сорта k (Jk) можно записать следующим образом: The correctness of these postulates is confirmed by all the results of the thermodynamics of irreversible processes taken together. In accordance with these postulates, the flux of charged particles of type k (J k ) can be written as follows:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где

Figure 00000002
и
Figure 00000003
- вклад в общий поток диффузионных и электрических сил, соответственно.Where
Figure 00000002
And
Figure 00000003
- contribution to the total flow of diffusion and electric forces, respectively.

Таким образом, задача сводится к тому, что для ускорения диффузионного процесса насыщения необходимо добавить работу электрического поля. Thus, the problem is reduced to the fact that in order to accelerate the saturation diffusion process, it is necessary to add the work of the electric field.

При внесении в насыщающую смесь дополнительных источников электронов и анионов (эмиттеров анионов и электронов - например, оксида CaWO4,) в добавление к концентрационному полю формируется электрическое поле, которое возникает в процессе нагревания смеси. Нагревание эмиттеров электронов и анионов до температуры выше нижнего порога начала эмиссии (450°С - 500°С) и далее до температур насыщения 900-1000°С определяет появление термоэлектронов в рабочем пространстве. Железо и сплавы на основе железа в нагретом состоянии являются положительным электродом [10]. Следовательно, появление термоэлектронов формирует электрическое поле, направленное к положительному электроду, которым являются обрабатываемые детали. When additional sources of electrons and anions are added to the saturating mixture (emitters of anions and electrons - for example, CaWO 4 oxide), an electric field is formed in addition to the concentration field, which occurs during the heating of the mixture. Heating of emitters of electrons and anions to a temperature above the lower threshold for the beginning of emission (450°C - 500°C) and further to saturation temperatures of 900-1000°C determines the appearance of thermoelectrons in the working space. Iron and iron-based alloys in the heated state are the positive electrode [10]. Therefore, the appearance of thermoelectrons generates an electric field directed towards the positive electrode, which is the workpiece.

Результаты измерения тока в электрической цепи, предложенной засыпки при нагреве до 1000°С - показаны на фиг.1.The results of measuring the current in the electrical circuit, the proposed backfill when heated to 1000°C - shown in Fig.1.

Зафиксированный ток свидетельствует о появлении направленного потока электронов от эмиттеров к поверхности насыщаемого изделия. Этот направленный поток является дополнительным (кроме диффузионного потока) переносчиком атомарного хрома к поверхности насыщаемого изделия и интенсификатором процесса диффузии хрома. The fixed current indicates the appearance of a directed flow of electrons from the emitters to the surface of the saturable product. This directed flow is an additional (except diffusion flow) carrier of atomic chromium to the surface of the saturated product and an intensifier of the chromium diffusion process.

Для проверки заявленного способа термодиффузионного хромирования по сравнению со способом, взятым за прототип, были проведены лабораторные испытания.To test the claimed method of thermal diffusion chromium plating in comparison with the method taken as a prototype, laboratory tests were carried out.

Примеры выполнения способа. Examples of the implementation of the method.

Образцы стали 35Х2Н3 одинаковых размеров подвергали хромированию в течение 24 часов при температуре 1000°С в однотипных контейнерах, отличающихся только составом насыщающей смеси. С учетом установленного оптимального содержания компонентов смеси для эксперимента были выбраны следующие составы. Samples of steel 35Kh2N3 of the same size were subjected to chromium plating for 24 hours at a temperature of 1000°C in containers of the same type, differing only in the composition of the saturating mixture. Taking into account the established optimal content of the mixture components, the following compositions were chosen for the experiment.

Пример 1. В одном случае: металлический порошок на основе хрома (47 мас. %, фракция не более 150 мкм); порошок оксида алюминия (50 мас. %, фракция 125-140 мкм); хлористый гранулированный аммоний (3 мас. %) фракцией 2-3 мм; Example 1 In one case: chromium-based metal powder (47 wt.%, fraction not more than 150 microns); aluminum oxide powder (50 wt.%, fraction 125-140 microns); granulated ammonium chloride (3 wt. %) with a fraction of 2-3 mm;

Пример 2. Во-втором - металлический порошок на основе хрома (35 мас. %, фракция не более 150 мкм); порошок оксида алюминия (45 мас. %, фракция 125-140 мкм); порошок CaWO4 17 мас. % и фракцией не более 100 мкм; хлористый аммоний (3 мас. %) гранулированный, фракция 2-3 мм. Example 2. Secondly - chromium-based metal powder (35 wt.%, fraction not more than 150 microns); aluminum oxide powder (45 wt.%, fraction 125-140 microns); powder CaWO 4 17 wt. % and a fraction of not more than 100 microns; ammonium chloride (3 wt.%) granular, fraction 2-3 mm.

Установлено, что в процесс насыщения поверхности деталей в контейнерах с присадкой эмиттера (в виде 17 мас. % порошка вольфрамата кальция - CaWO4), глубина диффузионного слоя увеличивается в 2,0 раза по сравнению с образцом, насыщаемым без добавки эмиттера (табл. 1). It has been established that in the process of saturation of the surface of parts in containers with an emitter additive (in the form of 17 wt. % calcium tungstate powder - CaWO 4 ), the depth of the diffusion layer increases by a factor of 2.0 compared to a sample saturated without an emitter additive (Table 1 ).

Кроме того, положительный эффект дополнительного действия электрического поля, проявляющийся в увеличении глубины диффузионного слоя, который возникает в процессе нагрева, можно определить из сравнения таблиц 2 и 3 результатов точечного химического анализа состава образцов, насыщаемых без эмиттеров и образцов с организованным введением эмиттеров электронов и анионов О2-. In addition, the positive effect of the additional action of the electric field, which manifests itself in an increase in the depth of the diffusion layer that occurs during heating, can be determined from a comparison of Tables 2 and 3 of the results of a point chemical analysis of the composition of samples saturated without emitters and samples with an organized introduction of electron and anion emitters About 2- .

Глубину диффузионного слоя определяли на электронном микроскопе JEOL JSM-6460 LV на шлифах, изготовленных поперёк насыщаемой поверхности. На фиг. 2 и 3 представлены фотографии образцов, насыщенных чистым хромом и с добавками эмиттеров электронов и анионов кислорода. Результаты точечного микрорентгеноспектрального анализа точек, указанных на фиг. 2, 3 приведены в табл. 2, 3. Каждому номеру спектра на фиг. 2, 3 соответствует состав спектра с тем же номером в соответствующей таблице. Поверхности образца соответствует т. 8 на фиг. 2, т. 4 на фиг. 3.The depth of the diffusion layer was determined on a JEOL JSM-6460 LV electron microscope on thin sections made across the saturable surface. In FIG. Figures 2 and 3 show photographs of samples saturated with pure chromium and with additions of electron emitters and oxygen anions. The results of point X-ray microanalysis of the points indicated in Figs. 2, 3 are given in table. 2, 3. Each number of the spectrum in Fig. 2, 3 corresponds to the composition of the spectrum with the same number in the corresponding table. The sample surface corresponds to point 8 in FIG. 2, v. 4 in Fig. 3.

Анализ технических результатов показывает, что предлагаемый способ интенсификации процесса химико-термической обработки сталей и сплавов на основе железа позволяет получить глубину диффузионного слоя сопоставимую с прототипом, при существенно меньшей себестоимости процесса, чем в прототипе. An analysis of the technical results shows that the proposed method for intensifying the process of chemical-thermal treatment of steels and iron-based alloys makes it possible to obtain a diffusion layer depth comparable to that of the prototype, at a significantly lower cost of the process than in the prototype.

Источники информацииInformation sources

1. RU 2212470, опубл. 20.09.2003 «Способ диффузионного хромирования металлических материалов в псевдоожиженном слое».1. RU 2212470, publ. 09/20/2003 "Method of diffusion chromium plating of metal materials in a fluidized bed".

2. RU 2555320, опубл. 10.07.2015 «Способ поверхностного упрочнения металлических изделий». 2. RU 2555320, publ. 07/10/2015 "Method of surface hardening of metal products".

3. RU 2048605, опубл. 10.07.1995 «Состав для диффузионного упрочнения железоуглеродистых сплавов». 3. RU 2048605, publ. 07/10/1995 "Composition for diffusion hardening of iron-carbon alloys".

4. RU 2778388, опубл. 18.08.2022 «Способ контактного процесса химико-термической обработки сталей и сплавов на основе железа». 4. RU 2778388, publ. 08/18/2022 "Method of the contact process of chemical-thermal treatment of steels and iron-based alloys".

5. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. - М.: Машиностроение, 1965. - 491 с.5. Minkevich A.N. Chemical-thermal treatment of metals and alloys. - M.: Mashinostroenie, 1965. - 491 p.

6. Хауффе, К. Реакции в твердых телах и на их поверхностях. Пер. с нем. - М.: Изд-во Иностранная литература. Ч1. 1962, 415 с., Ч2, 1963. 275 с.6. Hauffe, K. Reactions in solids and on their surfaces. Per. with him. - M.: Publishing House of Foreign Literature. Ch1. 1962, 415 p., Ch2, 1963. 275 p.

7.Даркен Л.С., Гурри Р.В. Физическая химия металлов: пер. с англ. - М.: Металлургиздат, 1960. - 582 с.7. Darken L.S., Gurri R.V. Physical chemistry of metals: Per. from English. - M.: Metallurgizdat, 1960. - 582 p.

8.Чеботин В.Н. Физическая химия твердого тела. - М.: Химия, 1982. - 320 с.8. Chebotin V.N. Physical chemistry of a solid state. - M.: Chemistry, 1982. - 320 p.

9. Уманский Я.С., Финкельштейн Б.Н., Блантер М.Е. и др. Физические основе металловедения. - М.: Металлургиздат, 1955. - 721 с.9. Umansky Ya.S., Finkelstein B.N., Blanter M.E. and other Physical basis of metallurgy. - M.: Metallurgizdat, 1955. - 721 p.

10. Сплавы для термопар / И. Л. Рогельберг, В. М. М. Бейлип: Металлургия, 1983, 360 с.10. Alloys for thermocouples / I. L. Rogelberg, V. M. M. Beylip: Metallurgy, 1983, 360 p.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Claims (1)

Способ термодиффузионного хромирования деталей из стали или сплавов на основе железа с добавкой эмиттера в насыщающую порошковую смесь, при котором осуществляют загрузку в контейнер обезжиренных деталей, засыпают их насыщающей порошковой смесью, контейнер герметизируют и проводят нагрев до температуры 900-1000°С, отличающийся тем, что указанную порошковую насыщающую смесь выполняют содержащей следующие компоненты: металлический порошок на основе хрома 35 мас. % фракцией не более 150 мкм, оксид алюминия 45 мас. % фракцией 125-140 мкм, хлористый аммоний гранулированный 3 мас. % фракцией 2-3 мм, а в качестве эмиттеров электронов и анионов О2- - вольфрамат кальция 17 мас. % фракцией не более 100 мкм.A method for thermal diffusion chromium plating of parts made of steel or iron-based alloys with the addition of an emitter to a saturating powder mixture, in which fat-free parts are loaded into a container, filled with a saturating powder mixture, the container is sealed and heated to a temperature of 900-1000 ° C, characterized in that that the specified powder saturating mixture perform containing the following components: metal powder based on chromium 35 wt. % fraction not more than 150 microns, aluminum oxide 45 wt. % fraction 125-140 microns, granulated ammonium chloride 3 wt. % fraction of 2-3 mm, and as emitters of electrons and anions O 2- - calcium tungstate 17 wt. % fraction not more than 100 microns.
RU2022125015A 2022-09-23 Method for thermal diffusion chromium plating of parts made of steel or iron-based alloys with addition of emitter to saturating powder mixture RU2792514C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792514C1 true RU2792514C1 (en) 2023-03-22

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2153741A1 (en) * 1970-12-29 1972-08-03 United Aircraft Corp Surface coating method
DE2255997C3 (en) * 1971-11-16 1978-05-24 K.K. Toyota Chuo Kenkyusho, Nagoya, Aichi (Japan) Process for chromizing objects made of iron or ferrous alloys
SU1650774A1 (en) * 1988-11-24 1991-05-23 Предприятие П/Я В-2725 Compound for chromizing of steel products
RU2184797C1 (en) * 2001-03-07 2002-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Method of coating heat-resistant alloys
RU2778388C1 (en) * 2022-05-16 2022-08-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Method for the contact process of chemical-thermal treatment of steels and alloys based on iron

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2153741A1 (en) * 1970-12-29 1972-08-03 United Aircraft Corp Surface coating method
DE2255997C3 (en) * 1971-11-16 1978-05-24 K.K. Toyota Chuo Kenkyusho, Nagoya, Aichi (Japan) Process for chromizing objects made of iron or ferrous alloys
SU1650774A1 (en) * 1988-11-24 1991-05-23 Предприятие П/Я В-2725 Compound for chromizing of steel products
RU2184797C1 (en) * 2001-03-07 2002-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Method of coating heat-resistant alloys
RU2778388C1 (en) * 2022-05-16 2022-08-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Method for the contact process of chemical-thermal treatment of steels and alloys based on iron

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШАБУРОВА Ю.Д. и др. Распределение хрома и ванадия в диффузионном слое стали 35Х2Н3 при совместном термодиффузионном насыщении, Челябинск, Издательский центр ЮУрГУ, Вестник ЮУрГУ, Металлургия, 2022. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wriedt et al. The solubility product of manganese sulfide in 3 pct silicon-iron at 1270 to 1670 K
US3806374A (en) Process for boriding steel
RU2792514C1 (en) Method for thermal diffusion chromium plating of parts made of steel or iron-based alloys with addition of emitter to saturating powder mixture
Grabke et al. Effects of the alloying elements Ti, Nb, Mo and V on the grain boundary segregation of P in iron and steels
US1254263A (en) Rust-proofing iron and steel surfaces.
RU2778388C1 (en) Method for the contact process of chemical-thermal treatment of steels and alloys based on iron
Jones et al. Effect of grain boundary chemistry on the intergranular fracture of iron at cathodic potentials
RU2794655C1 (en) Method of thermal diffusion chromium plating of steels and iron-based alloys using cumulative grids
Kim et al. Effect of aging treatment on impact toughness and corrosion resistance of super duplex stainless steel
Ucar et al. Metallurgical characterization and kinetics of borided 34CrNiMo6 steel
US1848437A (en) Metal alloy
US1943171A (en) Cementation mixture for ferrous metals
Waanders et al. The influence of temperature on σ-phase formation and the resulting hardening of Fe–Cr–Mo-alloys
US1793309A (en) Process of case hardening
US2046629A (en) Process of cementation
US3249456A (en) Diffusion coating process
US379438A (en) baldwin
Davies et al. The diffusion of chromium in iron and low carbon steels
US2369211A (en) Tool steel
Budurov et al. Chemical Diffusion of Zine into y-and a-Iron
RU2626369C1 (en) Composition for chrom and vanadium treatment of carbon steel tool
Maslyuk et al. Wear-resistant and corrosion-resistant carbide-steel-type materials having different matrices
US1936294A (en) Case hardening by nitriding
US3451843A (en) Method of chromizing metal
Waanders et al. The influence of Mo on the formation of the σ-phase in Fe-Cr alloys