SU1130620A1

SU1130620A1 - Method for case hardening with zinc

Info

Publication number: SU1130620A1
Application number: SU833580280A
Authority: SU
Inventors: Евгений Николаевич Шавловский; Борис Фролович Солдатов; Алексей Павлович Эпик; Михаил Ефремович Белицкий; Николай Иванович Капорик
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1984-12-23

Abstract

СПОСОБ ДИФФУЗИОННОГО ЦИНКОВАНИЯ , включающий загрузку в контейнер насыщающей смеси и изделий, нагрев и вьздержку при 450-600с в водородной среде, отличающийс тем, что, с целью интенсификации и упрощени технологий, водородную среду создают путем предварительной загрузки в контейнер 3-19% гидрида титана от массы насыщающей смеси.METHOD OF DIFFUSION ZINCING, including loading into the container saturating mixture and products, heating and holding at 450-600s in a hydrogen environment, characterized in that, in order to intensify and simplify technologies, the hydrogen medium is created by preloading into the container 3-19% of titanium by weight saturating the mixture.

Description

Изобретение относитс к химикотермической обработке стальных изделий , в частности к диффузионному цинкованию, и может быть использовано в машиностроении -дл обработки деталей, работающих в агрессивных средах. Известен способ диффузионного ци ковани , включающий загрузку изделий в контейнер с порошковой насыщающей смесью, герметизацию контейнера пла ким затвором, загрузку контейнера в печь, нагретую до 350-400 С, выдержку в течение 1-2 ч и охлаждение В качестве порошковой, насьщающей см си используют смесь металлического. цинка (5-90 мас.%) и окиси алюмини (10-95 мае.%), или смесь, содержащую 40-50 мас.% металлического цинка 40-50 мас.% окиси цинка, не более 0,5 мас.% примесей других металлов и остальное - окись алюмини , . Недостатком этого способа вл етс сложность и трудоемкость, так как процесс цинковани осуществл етс в герметичных объемах с применением герметизирующего затвора дл предотвращени от окислени насЬщающего элемента (цинка) в его окись (окись цинка). Кроме того, процесс сыщени при температурах ниже точки плавлени цинка увеличивает врем .процесса насыщени . . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ диф зионного цинковани стальных издели путем их погружени в контейнер с порошковой насьщающей смесью и вьще ки в нем при температурах насыщени 450-600 С в восстановительной срег де Известньй способ малопроизводите- лен.Восстановительное воз,5ействие на поверхность покрываемого металла и наносимого материала оказывает водородна атмосфера. Перед использованием водород сушат, а затем тщательно очищают, пропуска через слой медных опилок, нагретых до 600 С.После этого водород снова сзппат при помощи концентрированной серной кислоты,а последние следы влаги удал ют 7„0.Недостатком цинковани в токе водорода вл етс его сложность и необходимость применени специальной установки. Цель изобретени - интенсификаци и упрощение технологии. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу диффузионного цинковани , включающему загрузку в контейнер насьщающей смеси и изделий, нагрев и выдержку при 450-600 С в во,- дородной среде, последнюю создают путем предварительной загрузки в контейнер 3-19% гидрида титана от массы насьщающей смеси. Примеры 1-6. Дл осуществлени способа диффузионного цинковани на дно контейнера из стали типа Х18Н10Т помещают навеску гидрида титана из расчета 3-19% от массы йасыщающей смеси. Затем берут насьщающую смесь, состо щую из порошков металлического цинка (5 мас.%) и окиси алюмини (95 мас.%) и насьщают сверху слой гидрида титана толщиной не менее 15 мм. После этого в контейнер помещают образец из ст. 3 и засьшают его указанной насьщающей смесью с образованием над образцом сло толщиной не менее 25-30 мм. Количество гидрида титана, используемого в примерах , в процентах к весу насьщающей смеси приведено в табл. 1. Т а б лица 1The invention relates to the chemical-heat treatment of steel products, in particular, to diffusion galvanizing, and can be used in mechanical engineering for the processing of parts operating in corrosive media. There is a known method of diffusion cycling, which includes loading products into a container with a powder saturating mixture, sealing the container with a shutter, loading the container into an oven heated to 350-400 ° C, holding for 1-2 hours and cooling. As a powder, see use a mixture of metal. zinc (5-90 wt.%) and aluminum oxide (10-95 may.%), or a mixture containing 40-50 wt.% metallic zinc, 40-50 wt.% zinc oxide, not more than 0.5 wt.% impurities of other metals and the rest - alumina,. The disadvantage of this method is the complexity and laboriousness, since the galvanizing process is carried out in sealed volumes using a sealing gate to prevent the oxidative element (zinc) from being oxidized to its oxide (zinc oxide). In addition, the process of saturation at temperatures below the melting point of zinc increases the time of the saturation process. . The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the method of differential galvanizing of steel products by immersing them in a container with powdered mixture and packing it at saturation temperatures of 450-600 ° C in a regenerative process known as the Limestone method is poorly produced. A hydrogen atmosphere exerts an effect on the surface of the metal to be coated and the applied material. Before use, the hydrogen is dried and then thoroughly cleaned, passing through a layer of copper sawdust heated to 600 ° C. After this, the hydrogen is again reduced with concentrated sulfuric acid, and the last traces of moisture are removed 7 „0. The disadvantage of zinc in a stream of hydrogen is its the complexity and necessity of applying a special installation. The purpose of the invention is to intensify and simplify the technology. This goal is achieved by the fact that according to the method of diffusive galvanizing, which includes loading the container of the mixture and products, heating and holding at 450-600 ° C in water, a pre-natal environment, the latter is created by preloading the container with 3-19% titanium the mixture. Examples 1-6. To carry out the method of diffusion zinc coating, a weight of titanium hydride is placed at the bottom of a container made of steel of type X18H10T at the rate of 3-19% by weight of saturation mixture. Then take the mixture of the powder consisting of metallic zinc powders (5 wt.%) And alumina (95 wt.%) And squeeze a layer of titanium hydride with a thickness of at least 15 mm. After that, a sample of art. 3 and fill it with the specified pressing mixture to form a layer with a thickness of at least 25-30 mm above the sample. The amount of titanium hydride used in the examples, as a percentage of the weight of the mixture, is given in table. 1. T a b face 1

Металлический цинк Окись алюмини Zinc Metallic Aluminum Oxide

То же 11Same 11

5 955 95

3 193 19

Ссх:тав насыщающей смеси, CCA: tav saturating mixture

Примас .% мер Primas.% Measures

4 5 6 Металлический цинк 504 5 6 Zinc metal 50

ИзвестныйFamous

Окись алюмини 50Aluminum oxide 50

Подготовленный таким образом контейнер помещают в любую известную электропечь, например СНОЛ или СНЗ, нагретую до 450-600°С,и вьздерживают в ней 1,0ч. The container prepared in this way is placed in any known electric furnace, for example, SNOL or CH3, heated to 450-600 ° C, and it holds 1.0 h.

После этого контейнер вынимают из печи и охлаждают на воздухе. After that, the container is removed from the oven and cooled in air.

При нагреве контейнера со смесью и образцом свыше 420 С гидрид титана постепенно разлагаетс с выделением газообразного водорода Н. Вьщелившис водород вытесн ет из контейнера воздух и тем самым: создает восстановительную среду и преп тствует окислению цинка и обрабатываемой по400 500When a container with a mixture and sample is heated above 420 ° C, titanium hydride gradually decomposes to release hydrogen gas. N. Hydrogen gas displaces the air from the container and thus: creates a reducing environment and prevents oxidation of zinc and treated 40000

400 500400 500

600 400 450600 400 450

Продолжение табл.1Continuation of table 1

Количество гидрида титана, в % от массы насыщающей смесиThe amount of titanium hydride, in% by weight of saturating mixture

20 10 О20 10 o

;верхности. Одновременно с этим гид:рид титана воздействует на сам про;цесс диффузионного цинковани , Он способствует более быстрому протеканию диффузионных процессов, что .непосредственно оказывает вли ние на Tojiщину и качество диффузионного цинкового покрыти . .; top. At the same time, the titanium guide acts on the diffusion zinc process itself. It contributes to a faster diffusion process, which directly affects the toxicity and the quality of the diffusion zinc coating. .

В табл. 2 приведены сравнительные данные металлографического анализа, проведенного на микроскопе ММР-4, о толщине и качестве цинковых покрытий , полученных в зависимости от температуры насыщени и количества гвдрида титана по предлагаемому и известному способам. .In tab. 2 shows the comparative data of the metallographic analysis carried out on an MMP-4 microscope on the thickness and quality of zinc coatings obtained depending on the saturation temperature and the amount of titanium gvridride according to the proposed and known methods. .

, Т а б л и ц а 2 i, T a b l and c a 2 i

Покрыти не образуетс No coating

Покрьггие неравномерное по толщине, есть участки окисленной поверхностиThere are irregular thicknesses, there are areas of oxidized surface

Покрыти не образуетс :Coating is not formed:

5050

Покрытие paBHOMep-v ное PaBHOMep-v coating

То жеAlso

Покрытие не образуетс No coating

2525

Покрытие неравномерноеUneven coating

Продолжение табл.2Continuation of table 2

Claims

METHOD OF DIFFUSION ZINC, including loading a saturating mixture and products into a container, heating and holding at 450-600 ° C in a hydrogen medium, characterized in that, in order to intensify and simplify the technology, a hydrogen medium is created by preloading the container 3-19 % titanium hydride by weight of the saturating mixture.

1 1130620 ²