SU1559001A1 - Состав дл карбохромировани стальных деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области металлургии, может быть использовано в различных област х машиностроени  дл  обработки быстроизнашивающихс  деталей - гидронасосов и т.п. Цель изобретени  - повышение износостойкости, коррозионной и кавитационной стойкости обрабатываемых деталей. Состав включает хром, хлористый аммоний, углеродсодержащее вещество, дифенил и инертный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: хром 40-70, дефенил 0,5-2,5, хлористый аммоний 0,2-5,0, инертный наполнитель - остальное. В качестве инертного наполнител  состав содержит окись алюмини , или окись магни , или кварцевый песок.

Description

Изобретение относитс  к области металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, в частности к составам дл  комплексного термодиффузионного насыщени  поверхности стальных деталей углеродом и хромом, и может быть использовано в различных област х машиностроени  дл  обработки быстроизнашивающихс  деталей - гидронасосов и т.п.

Цель изобретени  - повышение износостойкости , коррозионной и кавитаци- онной стойкости обрабатываемых деталей .

Состав включает хром, хлористый аммоний, углеродсодержащее вещество, дифенил и инертный наполнитель при следующем соотношении ингредиентов, мае,%:

Хром40-70

Дифенил0,5-2,5

Хлористый аммоний0 ,2-5,0 Инертный наполнитель Остальное В качестве инертного наполнител  состав содержит окись алюмини , или окись магни , или кварцевый песок.

Днфеншт, относ щийс  к ароматическим углеводородам, имеет химическую формулу и структурную формулу

Состав дл  карбохромировани  готов т следующим образом.

Все ингредиенты, вз тые в виде порошков , тщательно перемешивают. За- тем в течение 4 ч тосушивают при , после чего подготовленные конкретные составы используют дл  химико-термической обработки.

Конкретные смеси предлагаемого cor- става, а также известный состав приведены в табл.. 1 .

Пример. Процесс химико-термической обработки с использованием указанных в табл.1 конкретных составов осуществл ют следующим образом.

Дл  проведени  процесса используют цилиндрические образцы из сталей 6Х4М2ФС и У8 высотой 5 мм и диамет- ром 15 мм. Дл  осуществлени  процес - са химико-термической обработки примен ют контейнеры из нержавеющей стали Х23Н18 с герметизирующим плавким затвором. В качестве плавкого затвора используют натриевосиликатную глыбу, котора  плавитс  при 750-800°С. В контейнер укладывают образцы и засыпают насыщающей смесью. Затем устанавливают прокладку из нержавеющей стали 12Х18Н9Т, засыпают прокаленный при 1200°С кварцевый песок. Все это накрывают натриевосилшсатной глыбой, измельченной п шаровой мельнице до порошкообразного состо ни . Контейнер с обрабатываемыми образцами при комнатной температуре помещают в элект- родечь сопротивлени  и нагревапт до 1080°С, выдерживают в течение 8ч, затем контейнер извлекают из печи и охлаждают на воздухе.

Результаты испытаний образцов, иб работанных в предлагаемом составе, представлены в табл. 2.

Указанные границы содержани  опрь дел ютс  образованием беспорнстого карбидного сло , обладающего достатоно высокими физико-химическими и физн ко-механическими свойствами.

Использование хрома в количестве менее его нижней границы приводит к уменьшению толщины карбидного сло , а более верхнего предела ведет к повышению ,склошюсти смеси к спеканию, что ухудшает ее технологичность и понижает чистоту поверхности обрабатываемых изделий.

Содержание хлористого аммони  в предлагаемом составе (0,2-5%) определ етс  исход  из образовани  требуе- мого количества хлоридов хрома, необходимых дл  осуществлени  процесса при диффузионном карбохромировании. Уменьшение содержани  хлористого аммони  ниже предлагаемого приводит к уменьшению толщины диффузионного сло  Увеличение содержани  хлористого аммони  приводит к значительному ухудшению чистоты поверхности и повышению хрупкости.

Увеличение содержани  инертного наполнител  (окись алюмини , окись магни , кварцевый песок) до 69,3% снижает спекаемость смеси, тем самым повыша  ее технологичность.

Количество дифенила, вводимого в состав в предлагаемом соотношении, обеспечивает образование карбидного сло  типа (Fe; Сг)АСт с микротвердостью 24-27 ГПА. Понижение содержани  дифенила ведет к ухудшению износостойкости покрыти . Введение в предлагаемый состав дифенила выше предлагаемого приводит к повышению микротвердости до 31 ГПА, что влечет за собой повышенную хрупкость карбохромирован- ного сло , а это отрицательно сказываетс  на физико-химических и физико- механических свойствах. При введении дифенила в1 предлагаемом количестве в результате нагрева смеси идет образование метана (СН) водорода (Н2) и углекислого газа (СО) вследствие взаимодействи  кислорода, содержащегос  в контейнере, с продуктами разложени  дифенила.

В результате постепенного разложени  дифенила при нагреве образуетс  большое количество углеродсодержащих газообразных соединений (СН, С0й). Повышенна  их концентраци  в объеме контейнера ведет к ускорению процесса карбидообразовани ,т.е. взаимодействи  углерода, содержащегос  в газовой атмосфере, с хромом, осаждаемым на стальной поверхности издели .

При обработке предлагаемым составом концентраци  углеродсодержащих газов достаточна дл  образовани  карбидного сло  9 обладающего высокими физико-химическими свойствами. Практически обезуглероживание подслойной зоны не имеет места, вследствие чего последующа  закалка (860-900°С в воде ) обеспечивает под карбидным слоем

наличие твердой и прочной основы, позвол ющей эксплуатировать издели  при повышенных нагрузках и в услови х кавитационного износа.

Химико-термическа  обработка в предлагаемом составе приводит к образованию карбидных слоев толщиной 22- 24 мкм. Микротвердость сло  составл ет 24-27 ГПА. Износостойкость в ус

лови х трени  скольжени  повышаетс  в 1,25-1,6 раза. Коррозионна  стойкость увеличиваетс  в 1,3-1,5 раза, а кавктационна  стойкость в 1,4- ,6 раза. Полученный диффузионный карбохромированный слой практически не имеет пор, а шероховатость поверхности соответствует 8а-8б классу.

10

Таблица

Таблица 2

Claims (1)

1. СОСТАВ ДЛЯ КАРБОХРОМИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, включающий хром, хлористый аммоний, углеродсодер-