SU1525233A1 - Состав дл титанохромировани стальных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного насыщени  стальных изделий титаном и хромом, и может быть использовано дл  увеличени  срока службы изделий, работающих в окислительных средах при повышенной температуре. Цель изобретени  - увеличение насыщающей способности изделий, жаростойкости и износостойкости изделий. Это достигаетс  тем, что состав дл  титанохромировани  стальных изделий, содержащий порошок титана, хромсодержащее вещество, активатор и окись алюмини , дополнительно содержит алюминий и никель гексамминохлорид, в качестве хромосодержащего вещества содержит порошок хрома, а в качестве активатора - хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%: порошок титана 10-15, порошок хрома 30-35, алюминий 8-12, никель гексамминохлорид 10-15, алюминий 8-12, хлористый аммоний 3-5, окись алюмини  остальное. После обработки изделий в указанном составе, например образцов из стали марки 312, насыщающа  способность состава выше в 1,3-1,5 раза, а жаростойкость и износостойкость изделий выше соответственно в 2,6-3,9 и 2,1-2,6 раза по сравнению с этими же свойствами после обработки изделий в известном составе. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного насыщени  стальных изделий титаном и хромом, и может быть использовано дл  увеличени  срока службы изделий, работающих в окислительных средах при повышенной температуре .

Цель изобретени  - увеличение насьщающей способности состава, повышение износостойкости и жаростойкости обработанных изделий.

Состав дл  титанохромировани  стальных изделий содержит порошок титана, окись алюмини , алюминий, никель гексамминохлорид, порошок хрома , хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошок титана Порошок хрома Алюминий

Никель гексамминохлорид

Хлористый аммоний Окись алюмини 

10-15

30-35

8-12

10-15 3-5 Остальное

Процесс титаидхромированн  осуще- cTUJiiiioT при 900-1 100 С в течение 2- . 12 ч. В результате обработки на по- BepxiiJCTi изделий образуетс  легиро- азотом диффузионный слой, состо 1ций из соединений титана, хром алюмини  и никел , имеющий высокую жаростойкость и износостойкость.

Порошки титана, хроМа и алюминий ввод т в состав с целью нолучени  атомарных титана, хрома и алюмини , которые диффундируют в поверхностные слои изделий.

При 1).1з:1ожении никел  гексаммино- хлорида Ni(NIL)Cl образуютс  ато - марный азот и никель, которые также диффундируют в поверхностные слои издеши. Ki)OMe того, образуетс  хлор

- - ма

15252334

Как видно из табл. 2, насыщающа  способность предлагаемого состава в 1,30-1,50 раз выше, чем известного. Жаростойкость и износостойкость образцов , обработанных в предлагаемом

составе, соответственно в 2,6-3,9 и 2,1-2,6 раза выше, чем эти же свойства образцов, обработанных в известном составе.

Оптимальным  вл етс  состав дл  титанохромировани , содержащий компоненты в за вленных пределах. При содержании активных компонентов менее нижних предельных значений насыщающа  способность состава, жаростойкость и износостойкость образцов увеличиваютс  незначительно по сравнению с этими же свойствами образцов, обра

которыГ; участвует в массопереносе ти- п ботанньгх в известном составе. А при

содержании активных компонентов боле верхних предельных значений насыщаю

тана, хрома и алюмини , и тем самым ускор етс  процесс насьш;ени  изделий ди(1к1)у11дир пощими элементами.

Хлористый аммоний  fJл eтc  активатором , а окись aJiioMUTUDi ввод т с целью предотвращени-ч спекани  частиц состава и их приваривани  к поверхности из/дслиГг.

Процесс титанохромироваии  осуществл ют слсд поиа1м образом.

Издели , предназначенные дл  химико-термической обработ1си, обезжиривают в (80-90°С) 5%-ном щелочном 1,;; ЛБОре и сушат при 100- . i,,:-мтип издели  укладывают в конгсГшср;. с г:лавкими затворами, по- сло1и о марсс 1Г1.: .от смссыо, указанного выше состава, заг ружаит и электропечь нагревают до 900-1100 С и выдерживают при ЭТО) температуре 2-12 ч. Вместе с издели ми химико-термической обработке подвер1Ч1ют образцы, изготовленные из той Лчс стал, что и издели , по которым определ ют толщину диг1х}) ного сло  и его свойства.

Пример 1 . Образць , изготовленные из стали марки Э12, подвергают титанохромированию в составах, представленных в табло 1. Температура процесса 1100°С, продолжительность выдержки 4 ч. После обработки образцы гйздвергают испытани м на износ на ма- ишне трени  марки МИ, определ ют толщину ди11)фузионного сло , его твердость и испытывают на жаростойкость при 700°С в течение 100 ч. Жаростойкость оценивают по привесу об азцов.

Прлученные результаты представлены D табл. 2.

0

5

0

5

0

содержании активных компонентов более верхних предельных значений насыщаю ща  способность состава, жаростойкость и износостойкость образцов не увеличиваютс  по сравнению с образцами , обработанными в оптимальном составе и при этом происходит спекание частиц состава и их приваривание к новерхности.

П р и м е р 2. Образцы, изготов- из сталей марок Ст. 3, 20Л, 45, 65Г, У10, подвергают титанохро;Мировани1о в известном составе (табл.1) и в предлагаемом составе (пример. 2, табл. 1) . Температура процесса 90СР С, а

продолжительность выдержки 4 ч. После I

обработки образцы подвергают испытани м на износ, определ ют толщину днф(})узионного сло , его свойства и испытывают на жаростойкость описанным выше способом.

Результ - -ы испытани  представлены в табл. 3.

Как видно из тайл. 3, предлагаемый состав дл  титанохромировани   вл етс  высокоэффективным составом увеличении жаростойкости и износостойкости изделий, имеющий высокую насьпцающую способность.

Claims (1)

1. Формула изо.бретени 

   Состав дл  титанохромировани  стальных изделий, содержащий порошок титана, хромсодержащее вещество, активатор и окись алюмини , о т л и - ч а ю щ и и с   тем, что, с целью тзеличени  насьпцающей способности состава, повышени  износостойкости

   51525233

   и жаростойкости обработанных изделий, он дополнительно содержит алюминий и никель гексамминохлорид, в качестве хромсодержащего вещества - порошок хрома, в качестве активатора - аммоний хлористый при следующем соотно-, . . шении компонентов, мас.Х;

   Компоненты

   Порошок ттана Порошок хрома Алюминий Никель гексамминохлорид Аммоний хлорис тый Окись алюмини  Окись хрома Криолит Парафин

   Известна 

   120

   148

   165

   Порошок титана Порошок хрома Алюминий

   Никель гексамминохлорид

   Хлористый аммоний Окись алюмини 

   Таблица Содержание в смеси, мае,

   10 12 15 16 12

   30 32 35 37 - 8 10 12 13 12 1516456

   30 183232

   --50

   - --4

   - --2

   Таблица2

   7100

   2,78

   2,64

   11350 1,32

   1,34

   11400 1,04

   1,15

   15252338

   - Продолжение табл. 2

   Известна  смесь

   Таблица 3