SU1407653A1 - Легирующее покрытие дл литейных форм и стержней - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к литейному - производству, в частности к покрыти м дл  поверхностного легировани  форм и стержней . Цель изобретени  - повышение износостойкости литых изделий, преимущественно из железоуглеродистых сплавов. Указанна  цель достигаетс  введением в покрытие, содержащее железо, хром, углерод и св зующее , карбида хрома и ультрадисперсного порощка нитрида кремни , полученного, например, методом плазмохимического синтеза , в количестве соответственно 37,0... 57,0 и 0,1...0,3 мас.% при следующем соот- нощении остальных ингредиентов, мас.%: хром 3,0...8,0, углерод 0,5...1,5, св зующее 3,0...5,0, железо остальное. 1 табл.

Description

Од

ел

со

Изобретение относитс  к литейному производству , в частности к покрыти м дл  поверхностного легировани  форм и стержней. Цель изобретени  - повышение износостойкости литых изделий преимущественно из железоуглеродистых сплавов.

Покрытие включает железо, хром, углерод и св зующее и дополнительно содержит карбид хрома и ультрадисперсный порощотк нитрида кремни , полученного методом плазмохимического синтеза, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Хром3,0- 8.0

Углерод0,5- 1,5

Карбид хрома37,0-57,0

Ультрадисперсный порошок нитрида кремни 0,1-0,3 Св зующее 3,0-5,0 Железо Остальное. Легирующие компоненты - карбид хрома и нитрид кремни , в указанных соотношени х дают возможность повысить износостойкость поверхностно-легированного сло . Этот эффект достигаетс  за счет увеличени  в структуре легированного сло  карбидной фазы, а также за счет измельчени  первичной дендритной структуры матричного металла легированного сло .

Так, содержание в покрытии карбида хрома должно находитьс  в пределах 37,0- 57,0 мас.%. Выход за нижний предел (37,0 мас.%) ведет к снижению износо стойкости за счет низкого содержани  в легированном слое карбидной фазы. Увеличение в составе покрыти  карбида хрома выще 57,0 мас.% приводит к перенасыщению матричного металла карбидной фазой, что приводит к ее выкрашиванию и, как следствие, к снижению износостойкости легированного сло . При этом количество ультрадисперсного порошка нитрида кремни  должно находитьс  в пределах 0,1 - 0,3 мас.%. Присутствие в покрытии ультрадисперсного порошка нитрида кремни  обеспечивает измельчение первичной дентритной структуры, матричного металла легированного сло . При выходе за нижний предел (0,1 мас.%) не обеспечиваетс  эффект измельчени  первичной деЕщритной структуры , а выход за верхний предел  вл етс  нецелесообразным , так как с повышением содержани  в покрытии ультрадисперсного порошка нитрида кремни  выше 0,3 мас.% эффект измельчени  первичной дендритной ст-руктуры не усиливаетс .

Применение св зующего в количестве более 5,0 мас.% затрудн ет нанесение покрыти  вследствие низкой в зкости композиции Кроме того, в легированном слое наблюдаютс  газова  пористость и силикатные включени . Снижение количества св зующего ниже 3,0 мас.% не обеспечивает формуемости композиции.

Содержание хрома в количестве 3,0- 8,0 мас.% объ сн етс  лучшими услови ми растворени  хрома в железе и образованием в процессе этого твердого раствора,  вл ю0 щегос  матрицей дл  карбидной фазы. Содержание хрома ниже 3,0 мас.% не обеспечивает оптимальных механических свойств твердого раствора, а при наличии хрома в количестве более 8,0 мас.% не обеспечивает

его полное растворение.

Содержание углерода должно находитьс  в пределах 0,5-1,5 мас.%. Присутствие в покрытии углерода обеспечивает формирование диффузионной переходной зоны между легированным слоем и основой отливки. Вы0 ход за нижний предел (0,5 мас.%) ведет к снижению прочности сцеплени  легированного сло  с основой отливки, а содержание углерода выше 1,5 мас.% приводит к по влению на поверхности легированного сло  усадочных раковин.

В таблице приведены результаты сравнительных испытаний известного и предлагаемого покрытий, свидетельствующие о возможности .улучшени  поверхностного сло  отливок.

Более высока  износостойкость литых деталей позвол ет сократить выпуск деталей , работающих в услови х интенсивного износа, на 25%, например брони дробилок, а также увеличить межремонтный срок работы оборудовани , в котором используютс 

С упрочненные детали, в 1,8 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Легирующее покрытие дл  литейных форм и стержней, включающее железо, хром, 0 углерод и св зующее, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  износостойкости литых изделий преимущественно из железоуглеродистых сплавов, оно дополнительно содержит карбид хрома и ультрадисперс- с ный порошок нитрида кремни  при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Хром3,0- 8,0

   Углерод0,5- 1,5

   Карбид хрома37,0-57,0

   Ультрадисперсный поро0 шок нитрида кремни 0,1- 0,3

   Св зующее3,0- 5,0

   ЖелезоОстальное

   57,0

   0,1

   45,0

   0,2

   37,0

   0,3

   11,0 13,3 14,0 12,8 Груба , Тонкодисперсна  Дендритна  крупно- структура зерниста 

   57,0

   45,0

   37,0

   0,1

   0,2

   0,3