SU1558993A1 - Паста дл защиты деталей от газовой цементации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химико-термической обработке, в частности к пастам дл  защиты деталей от газовой цементации. Цель изобретени  - повышение изолирующих и технологических свойств антицементационной пасты. Паста содержит, мас.%: маршалит 7,0-7,5

окись алюмини  13,0-14,5

бентонит 8,5-9,0

окись хрома 3,5-4,0

поливиниловый спирт 6,0-7,0

жидкое стекло 58,0-62,0. Это позвол ет повысить изолирующие свойства пасты при газовой цементации издели . Паста отличаетс  высокой технологичностью. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к области химико-термической обработки, в частности к методам защиты поверхности стальных изделий от насыщени  углеродом при цементации.

Цель изобретени  - повышение изолирующих и технологических свойств антицементационной пасты.

В состав, содержащий маршалит, окись алюмини  и жидкое стекло, дополнительно ввод т бентонит, окись хрома и поливиниловый спирт. При этом содержание указанных компонентов должно быть в следующих соотношени х , мас.%:

Маршалит

Окись алюмини 

Бентонит

Окись хрома

Полив инилов ый

спирт

Жидкое стекло

7,0-7,5

13-14,5 8,5-9,0 3,5-4,0

6,0-7,0 58,0-62,0 Маршалит представл ет собой кварцевую пудру (SiOa . nHaO), в состав пасты вводитс  как тугоплавкий наполнитель дл  придани  покрытию высоких изол ционных свойств.

Окись алюмини  () - амфотер- ный окисел, один из наиболее стойких огнеупорных соединений, окись алюмини  стабильна в сильно восстановительной атмосфере при высоких температурах. Высока  химическа  стойкость окиси алюмини  позвол ет использовать ее в покрыти х дл  создани  термодиффузионного барьера.

Бентонит - природный материал, относитс  к белым коллоидным глинам , основой которых  вл етс  минерал монтмориллонит J(OH)zx . Монтмориллонитовые глины отличаютс  от каолиновых глин большей пластичностью. Бентонит введен в состав пасты как высокопластичный тугоплавкий наполнитель, повышающий суспендирующую способность пасты.

Окись хрома Сг03 - тугоплавкое химическое соединение, значительно

СО

ел

СП

00

СО

улучшает смачиваемость и кроющую способность. Паста, содержаща  окись хрома, обладает хорошей жидкотеку- честью и в течение длительного времени сохран ет свои технологические свойства.

Поливиниловый спирт (ПБС) - органическое соединение, имеющее формулу {-СН, - ИВС представл ет собой

ОН

белый порошок, легко растворимый в воде. ПВС вводитс  в пасту с целью улучшени  реологических свойств, что объ сн етс  наличием полимерных св зей . Кроме того, поливиниловый спирт способствует преданию покрытию механической прочности, повышает сцепление пасты с поверхностью детали. В процессе деструкции при высоких температурах ПВС создает графитную сетку, предупреждающую стекание защитного покрыти  с изделий при изотермической выдержке в процессе цементации .

Жидкое стекло выполн ет функцию св зующего компонента0 Уменьшение количества маршалита и окиси алюмини  ниже предлагаемого приводит к снижению защитных свойств пасты. Увеличение количества маршалита и окиси алюмини  выше предлагаемого ведет к тому, что паста ложитс  толстым слоем на изолируемую поверхность и растрескиваетс  в процессе сушки.

Содержание в предлагаемом составе бентонита в пределах 8.5-9,0 мас. обеспечивает наилучшие пластические свойства пасты, содержание окиси хрома в пределах 3,5-4,0 мас.% объ сн етс  тем, что при меньшем содержании этого компонента не обеспечиваетс  хороша  смачиваемость и кроюща  способность покрыти , а дальнейшее повышение окиси хрома не целесообразно , так как улучшени  технологических свойств не наблюдаетс .

Содержание ПВС ниже 6,0 мас.% не улучшает технологических свойств пасты, увеличение содержани  ПВС выше 7,0 мас.% приводит к тому, что затрудн етс  удаление покрыти  после процесса газовой цементации. При содержании жидкого стекла в пределах 58,0-62,0 мас,% обеспечиваетс  наилучша  консистенци  пасты, что позвол ет легко и качественно нанести ее на защищаемую поверхность и1

обеспечить надежную защиту поверхности от насыщени  углеродом..

Пасту готов т следующим образом.

Предварительно готов т 10%-ный

водный раствор поливинилового спирта. Сухие компоненты: порошки маршалита, окиси алюмини , бентонита, окиси хрома тщательно перемешиваютс  между

собой и развод тс  жидким стеклом до сметанообразной консистенции. Затем в полученную массу вноситс  10%-ный раствор ПВС и все еще раз перемешиваетс  до получени  однород5 ного состо ни ,

Поверхности деталей, подвергаемые защите от цементации, предварительно обезжиривают. Пасту нанос т в два сло  толщиной 1-1,5 мм кистью

Q и производ т естественную сушку. Первый слой сушитс  в течение 2,5- 3 ч, второй 2-2,5 ч. Ускорение процесса сушки в 1,5-2 раза можно обеспечить путем повышени  температуры

5 сушки до 80-100°С, либо за счет применени  атмосферы из углекислого газа, в которую помещаютс  детали после нанесени  защитной пасты.

Пример. Провод т цементацию

n деталей, изготовленных из стали

20 к 2НЧА. Защите подвергаютс  шлице- вые отверсти , имеющие большое количество острых кромок.

Пасту составов 1-7 (табл. 1) нанос т на предварительно обезжиренные

5

поверхности, подвергаемые защите,

Детали из стали 20 к 2НЧА с защитой поверхностей пастой составов 1-7

подвергались цементации на глубину 1,6-1,9 мм при 930°С в среде природного газа. После цементации из деталей вырезались образцы, на которых определ лась глубина науглероживани  и

твердость поверхности в месте пробо  (составы 5, 6, 7). Данные приведены в табл. 2, Здесь же привод тс  и другие сравнительные результаты испытаний паст составов 1-7: внешний вид пасты до цементации и после, а также врем , через которое паста тер ет свои мал рные свойства и загустевает , т.е. ухудшаетс , равномерность наложени , необходима  консистенци  и жидкотекучесть.

Таким образом, данные, приведенные в табл. 2, показывают, что предлагаема  паста имеет более высокие изопирующие свойства и более технологична .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Паста дл  защиты деталей от газовой цементации, содержаща  маршалит, окись алюмини  и жидкое стекло, отличающа с  тем, что, с целью повышени  изолирующих и технологических свойств, она дополнительно содержит бентонит, окись хрома и поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Маршалит

   Окись алюмини 

   Бентонит

   Окись хроме

   Поливиниловый

   спирт

   Жидкое стекло

   7,0-7,5

   13,0-14,5

   8,5-9,0

   3,5-4,0

   ,О 58,0-62,0

   Бура обезвоженна 

   Таблица 1

   0,5

   Заказ 820

   Тираж 812

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

   Таблица 2

   Подписное