SU1638202A1

SU1638202A1 - Способ силицировани изделий из металлов

Info

Publication number: SU1638202A1
Application number: SU874256502A
Authority: SU
Inventors: Мирча Кириллович Болога; Наум Яковлевич Парканский; Святослав Васильевич Сюткин; Виктор Васильевич Тетюхин; Валерий Петрович Гончарук
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Мсср
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1991-03-30

Abstract

Изобретение относитс к химико- термической обработке, в частности к способам силицировани металлических поверхностей. Цель изобретени - интенсификаци процесса насыщени и по вьдаение коррозионной стойкости.Процесс ,ведут в магнитоожиженном вращающемс магнитным полем слое, состо щем из магнитно-м гких частиц, занимающих 5-15% рабочего объема, и песка (SiO ), занимающего 10-15% рабочего объема, причем в рабочем объеме между деталью- катодом и электродом-анодом возбужда- ют импульсы искровых разр дов. В систему двух коаксиальных цилиндров (деталь-катод и рабочий электрод-анод) помещают магнитно-м гкие частицы и частицы порошка SiOg. Вращающимс магнитным полем создают магнитоожи- женный слой, при пропускании через который импульсов искрового разр да обеспечиваетс высокотемпературное воздействие плазмы искрового разр да на порошок, что, очевидно, приводит к его разложению, а последующее взаимодействие кремни с Об -Fe детали - к образованию соединени FeSi. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. а « (Л

Description

Изобретение относитс к химико- термической обработке, в частности к способам силицировани поверхностей .

Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса насыщени и повышение коррозионной -стойкости изделий.

Процесс ведут в магнитоожиженном вращающемс магнитным полем слое, состо щим из магнитно-м гких частиц, занимающих 4-15% рабочего объема, и песка (SiOa), занимающего 10-15% рабочего объема, причем в рабочем объеме между деталью-катодом и электродом-анодом возбуждают импульсы искровых разр дов.

Вращающеес магнитное поле обеспечивает создание магнитоожиженного сло , состо щего из магнитно-м гких частиц и частиц порошка SiO Создание такого магнитоожиженного сло позвол ет при пропускании через него импульсов искрового разр да реализовать довольно большие мощности и получать равномерные и качественные покрыти , так как в каждый момент времени в межэлектродном промежутке существуют места инициировани разр дов , усредненные во времени и пространстве движущимис частицами.

Высокотемпературное воздействие плазмы искрового разр да на порошок

3163

приводит к его раз- |

SiO., очевидно, ложению, а последующее взаимодействие кремни с frJ-Fe подложки и высокие скорости охлаждени расплавлен- ного материала - к образованию соединени FeSi и стабилизации при комнатной температуре.

Верхний предел концентрации магнитно-м гких частиц обусловлен тем, что при больших концентраци х в рабочем объеме начинают образовыватьс устойчивые неподвижные структуры, дл разрушени которых и перевода часЗа вл емый диапазон концентраций песка SiOa (10-15% рабочего объема) приводит к формированию- защитного поктиц во взвешенное-состо ние требуютс 15 рыти из компонентов Si02 и материала

значительные энергетические затраты; нижний предел обусловлен требовани ми производительности. При концентрации частиц меньше 5% не обеспечиваетс требуема производительность и номерное распределение SiO по рабочему объему, что приводит к ухудшению качества (равномерности) покрытий,

Увеличение концентрации песка Si02 свыше 15% также приводит к снижению 25 производительности из-за сильного возрастани диэлектрической прочности эффективного рабочего промежутка, что снижает веро тность возникновени искрового разр да. Уменьшение концен- JQ трации SiO,. ниже 10% сказываетс на фазовом составе формируемого покрыти , в котором практически отсутствуют соединени кремни , что ухудшает их эксплуатационные характеристики.

Способ осуществл ют следующим образом .

В рабочем объеме, образованном двум коаксиальными цилиндрами (анодом и катодом), с помощью вращающегос магнитного пол от индуктора создают магнитоожиженный слой, состо щий из мйгнитно-м гких частиц, занимающих 5-15% рабочего объема, и час35

40

подложки. Вли ние материала магнитно- м гких частиц на фазовый состав покрытий (рентгенофазовый анализ) не установлено . Результаты коррозионных испытаний также идентичны при использовании различных материалов магнитно-м гких частиц.

Результаты экспериментов по обработке образцов из Ст.45 и W представлены в таблице. Режимные параметры: частота генератора 50 Гц, энерги искровых разр дов 7-27 Дж,

Claims

Формула изобретени

, Способ силицировани изделий из металлов, включающий диффузионное насыщение в составе, содержащем крем- нийсодержащее вещество, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса и повышени коррозионной стойкости, насыщение провод т во вращающемс магнитном поле в маг- нитоожиженном слое при одновременном воздействии искрового разр да, причем процесс провод т в составе, дополнительно содержащем магнитно-м гкое вещество , в качестве кремнийсодержаще-° го вещества - окись кремни при елетиц песка Si02, занимающих 10-15% ра- 45 дующем содержании компонентов, объем, бочего объема, на электроды подают «.

А .

напр жение от генератора, что приводит к возникновению в рабочем объеме импульсов искрового разр да, в резульМагнитно-м гкое вещество Порошок окиси кремни

5-15

тате чего на обрабатываемой поверхности ; образуетс слой из соединени типа FeSi и jf-Fe. Поверхность с таким покрытием обладает повышенной коррозионной стойкостью. Так, например, образец из Ст-45 без покрыти , погруженный в 30%-ный раствор NaCl, уже

через ч интенсивно корродировал, а с покрытием, сформированным по предлагаемому способу, возникновение коррозионного процесса не отмечалось и через трое суток. Начало интенсивного коррозионного процесса оценивалось по по влению на испытуемой поверхности п тен измененной окраски (рыжевато-бурых ) , занимающих не менее 5% всей поверхности.

За вл емый диапазон концентраций песка SiOa (10-15% рабочего объема) приводит к формированию- защитного покрыти из компонентов Si02 и материала

подложки. Вли ние материала магнитно- м гких частиц на фазовый состав покрытий (рентгенофазовый анализ) не установлено . Результаты коррозионных испытаний также идентичны при использовании различных материалов магнитно-м гких частиц.

Результаты экспериментов по обработке образцов из Ст.45 и W представлены в таблице. Режимные параметры: частота генератора 50 Гц, энерги искровых разр дов 7-27 Дж,

Формула изобретени

, Способ силицировани изделий из металлов, включающий диффузионное насыщение в составе, содержащем крем- нийсодержащее вещество, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса и повышени коррозионной стойкости, насыщение провод т во вращающемс магнитном поле в маг- нитоожиженном слое при одновременном воздействии искрового разр да, причем процесс провод т в составе, дополнительно содержащем магнитно-м гкое вещество , в качестве кремнийсодержаще-° го вещества - окись кремни при еледующем содержании компонентов, объем, «.

Магнитно-м гкое вещество Порошок окиси кремни

5-15

10-15
2. Способ поп.1,отличаю- щ и и с тем, что в/качестве магнитно-м гкого вещества используют порошок , выбранный из группы Fe, Ni, Со.

. 45

Fo. Hi Co Fa Hi Co

10 10 10 10 10 10

12 12 12 12 12 «2

100 100 100 100

too

100

120 120. 125 110 HO 110

PeSi, , ei-Fe Более 4 сут. PeSi.f-Fe, «4-Pe Более 4 err. FeSi, f-V, tf-Fe Воле 4 сут. WSi W,Sia.Более 10 сут.

WSij , HjSijБолее 10 сут.

Ranee (0 сут.

wsit, w,sit