SU1634726A1 - Способ химико-термической обработки стальных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретешь относитс  к способам химнко-тернической обработки стальных изделий и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретени  - увеличение жаростойкости в услови х чермоииклировани . Состав дл  хромировани  содержит 4-6 мас.% ачюмшшй-ит- ,.триевой лигатуры, 46-48 мас.% оксида ааюминит или оксида хрома, 1-2 мас.% хлористого аммони , порошок хрома сс- . Способ обеспечивает проведение диффузионного хромировани  предварительно азотированной среднеуглс- ролнстон стали с формированием сло  с содержанием в поверхности нитрида хрома, легированного алюминием и иттрием . При этом жаростойкость в услови х термоциклиропанн  увеличиваетс  в 1,6-2,0 раза. 2 табл. «2

Description

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к способу химико-термической обработки стальных изделии и может быть использовано дл  повышени  жаростойкости в услови х термоцикл ирозани .

Цель изобретени  - увеличение жаростойкости в услови х термоциклирова- ни .

В состав дл  диффузионного хроми- ровгни  предварительно азотированной стали, содержащей порошок хрома, наполнитель и хлористый аммоний, дополнительно ввод т алюминин-чттрчевую лигатуру , а в качестве напопнител  - оксид алюмини  или хрома при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Лигатура4-6

Оксид алютни 

или хрома46-48

Хлористый аммоний1-2

Порошок хромаОстальное

Функциональное назначение компонентов заключаетс  в следующем.

Попошок хрома марки ПХС  вл етс  поставщиком атомов хрома в азотированную поверхность, в результате чего происходит образование нитрида хрома на поверхности до 80%, что способствует повышению жаростойкости.

Агшмшшй-итгриева  лигатура  вл етс  поставщиком атомов алюмшш  и иттри  в азотированную поверхность стальных изделий. Диффундирующие в покрытие алюминий и иттрий не образуют новых фаз, а лишь легируют поверхностную фазу типа шп рида (CrN). Кроме того, иттрии способствует образованию более плотной пленки окислов хрома и алюмшш , образующейс  при эксплуатации изделий при высоких температурах , котора  преп тствует проникновению в покрытие углерода и сопротивл етс  термическим ударам.

(Л

сг

ф 6э

N3

Хлористый аммоний применен в качестве активатора,

Окснд алюмини  или оксид хрома (3776-76) инертные разбавители, предотвращающие спекание насыщающей смеси . Кроме того, использование оксида хрома способствует дополнительному повышению жаростойкости за счет того,

плавким затвором, в смеси порошков

следующего состава, мас.%: Лигатура алюминий иттрий5,5

Оксид хрома47,5

Хлористый аммоний1

Порошок хрома46

Жаростойкость в услови х термоцик

что происходит частичное восстановле- ю лировани  составила 296 циклов.

ние оксида хрома и алюмини , что приводит к дополнительному повышению содержани  хрома п оптимальному соотношению хрома, алюмини  и иттри  в поверхностном слое.15

Составы насыщающих смесей приведены и табл. .

Диффузионное хромирование образцов , изготовленных из среднеуглеро- дистых сталей, например ЗОХН2МФА,20

предварительно прошедших ионное или газовое азотирование в среде частично диссоциированного аммиака при 510- 570°С, проводили в насыщающих смес х (см. табл. О в контейнерах с плавким 25 затвором при 900-950Р С, в течение 4- 6 ч.

Исследование микроструктуры проводили на оптическом микроскопе ММУ-3, исследование фазового состава, содержание элементов в поверхностном слое выполн ли па аппарате УРС-55а в камере РКД в излучении СгК или СгК по , методу шлифа. Испытани  на жаростойкость при термоцпклировании заключаютс  в нагреве образцов с азотохроми- рованным слоем ь пламени газовой горелки при 920°С в течение 6 с, охлажденне в проточной воде. Жаростойкость Q алюмини  или хрома при следующем соот- оцеиивали по количеству циклов наг-ношении компонентов, мас.%:

рев-охлаждение до по влени  трещин,.Апюмишш-иттриева 

видимых невооруженным глазом.

П р п м е р. Диффузионное хромирование азотированных образцов, изготов-дз ленных из стали ЗОХИМФА,проводили при 920°С в течение 5 ч в контейнерах с

лигатура

Оксид алюмини  или

хрома

Хлористый аммоний

Порошок хрома

4-6

46-48

1-2 Остальное

49

46,5 44 51.5

42

46 47 48

45 48

0

5

0

5

Характеристики наружной зоны покрытий , образующихс  при диффузионном хромировании с использованием порошковой смеси, в которой в качестве наполнител  вз т оксид хрома, представлены в табл. 2.

Таким образом, как следует из результатов табл. 2, при проведении процесса хромировани  из предложенных составов жаростойкость изделий по сравнению с известным увеличиваетс  в 1,6-2 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ химико-термической обработки стальных изделий, преимущественно из углеродистых сталей, включающий азотирование дри 510-570°С в течение 24-32 ч и диффузионное хромирование при 900-950°С в течение 4-6 ч в составе , содержащем порошок хрома, наполнитель и хлористый аммоний, отличающий с  тем, что, с целью увеличени  жаростойкости изделий в услови х термоциклировани , хромирование ведут в составе, дополнительно содержащем алюминий-иттриевую лигатуру , а в качестве наполнител  - оксид

   лигатура

   Оксид алюмини  или

   хрома

   Хлористый аммоний

   Порошок хрома

   Таблиц

   1

   1,5

   2

   0,5

   3

   5 ч

   920°С, 5 ч

   920°С, 5 ч

   Легированный алюминием и иттрием То же

   То же

   Таблица 2

   86

   6 7

   4,5 5,3

   290 290