SU1013512A1 - Способ комплексной химико-термической обработки стальных изделий - Google Patents

Description

СО

сл Изобретение относитс  к металлургии , а именно к химико-термической обработке поверхности стали, в частности к нанесению на ее поверхность защитных диффузионных меднЮ-олов нно цинковыХ покрытий. Известен способ поверхностной обработки стали, заключающийс  в том, что на поверхность наноситс  органический лак, содержащий порошкообразный цинк с добавкой олова. Возможна добавка алюмини .На 1 см поверхнос ти- должно приходитьс  0,01 г порошка Затем изделие выдерживаетс  при температуре 520-840 С в течение 1,528 ч. В результате такой обработки поверхность приобретает повышенную . износо- и коррозионностойкость 1. Недостаток способа - необходимост использовани  чистого цинка и олова. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  способ комплекс ной химико-термической обработки покрыти , включающий меднение в смеси, содержащей однохлорную медь и инертный наполнитель при температуре 1085-1150 С в течение 50-70 мин в смеси, состо щей из порошкообразного алюмини , хлористого алюмини  и инер ного наполнител  2. Недостаток этого способа - недостаточна  коррозионна  стойкость обрабатываемых изделий. Цель - повышение коррозионных свойств обрабатываемых изделий. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу комплексной химикр-термической обработки стальных изделий, включающему меднение при 1090-1150 С в течение 15-20 мин в смеси, содержащей однохлорную медь и инертный наполнитель и последующую диффузионную металлизацию, диффузионную металлизацию провод т при бОО900 0 в смеси, содержащей цинк, двухлористое олово, хлористый аммоний, хлористый калий и окись алюмини  при следующем соотношении компоненто вес.%: Цинк35-50 Двухлористое олово 15-30 Хлористый калий 7-15 Хлористый аммоний 2-3 Окись алюмини  Остальное Насыщение медью провод т при 10901150°С в смеси, состо щей из 50-55 СиСе и +5-50% Смесь тщательно перемешивают. Затем насыщенную смесь вместе со стальными образцами поме- . щают в керамическую или кварцевую лодочку. Установка, в которой провод т процесс, представл ет собой трубчатый реактор из стали Х18Н10Т, гер-; метизированный с одной стороны и св занный с атмосферой через вод ной затвор с другой. Нагрев осуществл ют трубчатой печью, контроль температуры - термопарой с милливольтметром. Перед нагревом лодочку вместе с насыщающей смесью и образцами помещают в зону нагрева реактора, После нагрева и изотермической выдержки в течение 15-20, мин.реактор извлекают из печи и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Затем из него извлекают образцы блест щего медного цвета. Металлографический анализ показывает , что толщина медного покрыти  составл ет 15-25 мкм. После насыщени  образцов медью провод т процесс нанесени  олов нноцинковых покрытий. В качестве оловосодержащего вещества примен ют безводное двухлористое олово. Оптимальный состав насыщающей смеси , весД: Zn 35-50 SnCe/г. 15-30 ксе 7-15 мнц.се 2-3 Остальное Смесь тщательно перемешивают. Процесс нанесени  олов нно-цинковых покрытий провод т аналогично описанному процессу меднени . Технологические параметры этого процесса: нагрев до. бОО-ЭОО С, выдержка при этой температуре 1-5 ч. Пример 1. Приготовл ют исодную смесь состава, вес. CuCE 50; l/jiO 3 50J которую тщательно перемешиают . Полученную шихту вместе с образами из стали Ст.З помещают в керамиескую лодочку, которую устанавливают -стальной реактор с водным затвором, агревают в печи до и выдержиают при этой температуре 20 мин. осле отключени  печи реактор охлажают на воздухе до комнатной темперауры и извлекают образцы. Затем приготовл ют смесь состава, ес .%: Zn 35; KCf 7; NN406 2; В, тщательно перемешивают. осле этого вместе с медненными обазцами помещают в керамическую ло .31 дочку, которую также устанавливают в стальной реактор с вод ным затвором и нагревают в печи до и вы держивают при этой температуре 2ч. После отключени  печи реактор охлаждают на воздухе до комнатной температуры и извлекают образцы, которые имеют темно-серую поверхность. Толщина покрыти  55 мкм, микротвердость 550 кгс/мм. Пример 2. Составл ют исходную смесь, содержащую, вес.|: СиСВ 55; ,,45 и исходную смесьусодержащую , весД: Zn 40; SnCB 20; КСВ 1 NHiCB 2; 28, которые щательно перемешиваюто Нанесение медных покрытий провод т при 1120°С, а олов нно-цинковых - при 700 С 8 течение 24 4 ч. Остальные операции согласно примеру 1, Толщина покрыти  100 мкм, микротвердость 607 кгс/мм . Пример 3. Составл ют исходную смесь содержащую, вес.%: СиСВ 60;. АбоОз tO, и исходную смесь, содержащую, Zn 50; SnCE 15; КС .7; 3; AEjp 25, которые тщательно перемешивают . Нанесение медных покрытий провод т при , а олов нно-цинковых - при в течение и ч. Остальные операции согласно примеру 1. Толщина покрыти  ЙО мкм, микротвердость 600 кгс/мм. В табл. 1 представлены значени  - . толщины олов нно-цинковых покрытий при различных соотношени х, вход щих . в смесь компонентов. Т а б л и ц а 1

Покрытие осуществл ют на ojgpaaцах из стали Ст„3. Твердость их основы после химико-термической обработки составл ет 115 кгс/мм.

Дл  определени  прочности сцеплени  покрыти  со стальной основой покрытые образцы в виде пластин перегибают несколько раз до разрушени . Отслаивани  покрыти  не наблюдают.

Определение коррозионной стойкости стальных образцов с олов нно-цинковым покрытием, полученным по предлэ гаемому способу и известному, провод т в 0,01 М водном растворе серной кислоты.

Результаты определени  коррозионной стойкости в 0,01 М растворе сер ной кислоты приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 следует, что коррозионна  стойкость образцов с медно-олов нно-цинковым покрытием в 1, раза выше, чем с медно-алюминиевым покрытием и без покрыти .

Покрытие можно наносить как на наружную, так и на внутреннюю поверхность стальных изделий. Дл  его использовани  не требуетс  специальной

Таблица 2

I .

ПОДГОТОВКИ поверхности перед химикотермической обработкой.

Предлагаемый способ комплексной обработки стальных изделий и состав дл  его реализации можно использовать дл  антикоррозионной защиты различных деталей приборов и оборудовани , эксплуатируемых в химической, нефтехимической и других отрасл х народного хоз йства.

Claims (1)

1. (5.7) СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ХИМИКОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий меднение при 1090-

   1150°С в течение 15~20 мин в смеси, содержащей однохлорную медь и инерт-. ный наполнитель, и последующую диффузионную металлизацию, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионных свойств обрабатываемых изделий, диффузионную металлизацию проводят при б00-900°С в смеси, содержащей цинк, двухлористое олово, хлористый аммоний, хлористый калий и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Цинк35-50

   Двухлористое олово15“30

   Хлористый калий7“15

   Хлористый аммоний2-3

   Окись алюминия Остальное