SU1539235A1

SU1539235A1 - Порошковый состав дл хромотитанировани стальных изделий

Info

Publication number: SU1539235A1
Application number: SU884394444A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Владимирович Борисенок; Игорь Михайлович Маханек; Андрей Андреевич Колесников; Сергей Владимирович Побережный; Вячеслав Михайлович Капцевич; Валерий Николаевич Новаш
Original assignee: Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии
Priority date: 1988-01-11
Filing date: 1988-01-11
Publication date: 1990-01-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, а именно, к химико-термической обработке, в частности к комплексным процессам диффузионного насыщени поверхности стальных изделий и может быть использовано в машиностроительной, химической и других отрасл х промышленности дл упрочнени деталей машин и инструмента. Цель - увеличение жаростойкости стальных изделий и повышение насыщающей способности. Состав содержит, мас.%: оксид хрома 34 - 37, оксид титана 8 - 12, полирит 2 - 3, алюминий 18 - 21, железо 16 - 18, фтористый алюминий 0,1 - 0,3, кремнефтористый алюминий 0,5 - 1,2, хлористый аммоний 0,5 - 1,2 и оксид алюмини остальное. Использование состава позвол ет повысить жаростойкость стальных изделий в 2,4 - 4,2 раза, а насыщающа способность по сравнению с известным возрастает на 30 - 40%. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к металлургии , а именно к химико-термической обработке, в частности к комплексным процессам диффузионного насыщени поверхности стальных изделий, и может быть использовано в машиностроительной , химической и других отрасл х промышленности дл упрочнени деталей машин и инструмента.

Цель - повышение жаростойкости стальных изделий и интенсификаци процесса насыщени .

Состав, включающий оксиды хрома, титана, алюмини , порошок алюмини и хлористый аммоний, дополнительно содержит полирит, порошок железа, фтористый алюминий и кремнефтористый

аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид хрома34-37

Оксид титана8-42

Полирит2-3

Алюминий18-21

Железо16-18

Фтористый

алюминий0,1-0,3

Кремнефтористый аммоний0,5-1,2

Хлористый

аммоний0,5-1,2

Оксид алюмини Остальное Функционапьное назначение компонентов , ГОСТы поставки и химические формулы.

ел

00

со to

00

ел

Оксид хрома Сг03 (ГОСТ 2912-73). В составе выполн ет функцию поставщика активных атомов хрома дл образовани на поверхности изделий комплексного диффузионного сло .

Оксид титана, TiOa (ТУ 6-09-2166- 77). Поставщик активных атомов титана дл образовани комплексного диффузионного сло ,

Полирит (ТУ 95-1161-83). Химический состав: СеО 57%; 25%; M-jOj 17%; PRtO,, 4%, Добавл етс в состав как поставщик редкоземельных металлов (РЗМ), наличие которых в диффузионном слое увеличивает его жаростойкость«

Порошок алюмини , А1 ( 172-77) марка ПА-В4Г или (ГОСТ 6058- 73) марка ПА-4. Явл етс восстановителем оксидов хрома, титана и РЗМ,,

Порошок железа, Fe (ГОСТ 9849-74) Вводитс в состав с целью образовани после восстановлени оксидов хрома, титана и РЗМ сплавов этих компонентов, что приводит к снижению спекаемости и повышает технологичность синтезированного порошка.

Фтористый алюминий A1F, (1У 6-09- 1122-76) - активатор процессг восстановлени оксидов,

Кремнефтористый аммоний (Ш1) SiF6 (ТУ 6-09-1927-77) - активатор процесса насыщени и постановщик активных атомов кремни .

Хлористый аммо шй ,NH4C1 (ГОСТ 3773-72) вл етс активатором процесса восстановлени оксидов и пасы - щени деталей.

Оксид апюмини , (ГОСТ 8136- 76) выполн ет функцию инертной добавки , служит дл увеличени газопроницаемости порошкового состава, что облегчает транспорт элементов диффу- зантов к поверхности обрабатываемых деталей и снижает спекаемость порошка .

Порошковые составы, содержание компонентов в которых выходит за пределы , ограниченные формулой изобретени , не удовлетвор ют поставленной цели по следующим причинам,,

При увеличении количества оксицов хрома и титана последние полностью не восстанавливаютс , падает насыщающа способность состава, а при уменьшении падает насыщающа способность за счет снижени количества активных атомов эпементов-дифбузантов.

5

0

5

0

45

0

5

Увеличение содержани полирита не приводит к увеличению жаростойкости покрыти , а уменьшение понижает жаростойкость . При увеличении содержа ни порошка апюмини последний полностью не расходуетс на восстановление оксидов хрома, титана, и РЧМ ч имеет место процесс хромотитаноали- тировани , а при уменьшении оксида полностью не восстанавливаютс ,т.е. падает насыщающа способность.

При увеличении количества порошка железа снижаетс насыщающа способность состава а при уменьшении повышаетс спекаемость смеси,следовательно , ухудшаетс ее технологичность При увеличении количества фтористого алюмини снижаетс технологичность , вследствие интенсивного газовыделени Б процессе восстановлени оксидов, а при уменьшении повышаетс температура инициировани реакции восстановлени оксидов„ При увеличении количества фтористого и коемнефтористого аммони имеет место интенсивное газовыделение продуктов их разложени в процессе нагрева под насыщение, что приводит к ухудшению качества поверхности обрабатываемых деталей8 а-при уменьшении замедл етс транспорт активных атомов элементов-диффузантов к обрабатываемой поверхности,, При увеличении количества оксида алюмини падает насыщающа способность состава, а при уменьшении возможно спекание смеси

Порошковый состав дл хроиотирова ни получают тщательным перемешиванием оксидов хрома, титана,полирита., порошков алюмини и железа и алюмини фтористого. После перемешивани осуществл ют восстановление металлов из их оксидоь методом алюмотермии з контейнерах из ержавеющей стали. Синтезированный состав размалывают при одновременном добавлении оксида алюмини , хлористого аммони и крем- нефтористого аммони „ i

Хромотчтанирование осуществл ют в контейнерах из нержавеющей стали, снабженных плавким затвором, при 1000 - тзчение 4-6 ч без применени вакуума или защитных атмосфер или в контейнерах без плавкого затвора в атмосфере эндогаза или диссоциированного аммиака,

Пример, Провод т диффузионное хромотитанирование образцов из сталей 45 и У8 в известном и предлагаемом порошковых составах. Температура насыщени 1050°С, продолжительность 6 ч.

Насыщающую способность определ ют по толщине хромотитанирован ного сло методом металлографического анализа на микроскопе Polyvar

Жаростойкость определ ют по увеличению массы образца с покрытием по отношению к единице площади его поверхности Температура испытаний 1000° CS продолжительность 26 ч,атмосфера воздушна .

Сравнительные данные по жаростойкости получаемых.диффузионных слоев и насыщающей способности состава при ведены в таблице.

Как видно из результатов таблицы, жаростойкость стальных изделий после насыщени в предлагаемом порошковом составе повышаетс в 2,4-4,2 раза по сравнению с обработкой в известном составе, а насыщающа способность

5

0

5

предлагаемого состава выше на 30-40% по сравнению с известным.

Claims

Формула изобретени

Порошковьй состав дл хромотита- нировани стальных изделий, включающий оксиды хрома, титана и алюмини , порошок алюмини и хлористый аммоний, отличающийс тем, что, с целью увеличени жаростойкости стальных изделий и повышени насыщающей способности, он дополнительно содержит порошок железа, полирит, фтористый алюминий и кремнефтористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид хрома34-37

Оксид титана8-12

Полирит2-3

Порошок алюмини 18-21

Порошок железа 16-18

Фтористый алюминий 0,1-0,3

Кремнефтористый

аммоний0,5-1,2

Хлористый

аммоний0,5-1,2

Оксид алюмини Остальное

Известный