SU644869A1 - Способ получени диффузионных многокомпонентных защитных покрытий - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области химико-термической обработки сталей, в частности дл  получени  многокомпонентных диффузионных титано-никелевых, титаномолибденовых , никель-молибденовых, титано-хромовых , никель-хромовых, молибденохромовых защитных покрытий на углеродистых и нержавеющих стал х типа ОХ18Н10Т, обладающих высокой коррозиОнно- и износостойкостью.

Это изобретение может найти широкое применение в прибороарматуростроении, а также дл  ремонтновосстановительных операций изнощенных деталей.

Известны способы получени  покрытий на стальных детал х путем погружени  обрабатываемой детали в расплавленные легкоплавкие металлы с добавкой в них порошка легирующих компонентов, например молибдена, циркони , никел , хрома, вольфрама 1, 2.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ химико-термической обработки , который заключаетс  в получении цирконий-титанового покрыти  на издели х из стали ОХ18Н9Т из расплава эвтектики РЬ-Bi при 1000-1100°С, при этом толщина покрыти  после иагрева при 1100°С в течение 50 ч составл ет 50- 60 мкм 3.

Недостатком способа  вл етс  мала  производительность за счет небольшой скорости роста диффузионного сло . Целью изобретени   вл етс  ускорение

процесса получени  многокомпонентцьтх диффузионных защитных покрытий на углеродистых и нержавеющих стал х.

Указанна  цель достигаетс  тем, что процесс насыщени  ведут последовательно

в нескольких ваннах с транспортным легкоплавким расплавом, кажда  из которых содержит один из насыщающих элементов, периодически перемеща  деталь из одной ванны в другую.

В качестве расплава примен ютс  легкоплавкие металлы РЬ-Bi, Li, Na, Pb, Ca, Bi. Детали помещают в ваниы, где выдерживают при температуре 1100-1150°С в течение 0,5-1 ч, затем их вынимают и мен ют местами (т. е. детали, находившиес  в ванне с добавкой одного легирующего элемента, помещают в ванну с добавкой другого легирующего элемента, где снова выдерживают при температуре 1100°С-

1150°С в течение 0,5-1 ч). Количество таких циклов может повтор тьс  многократно в зависимости от требуемой толщины и структуры диффузионного сло , причем количество таких ваин с разными добавками

диффундирующих металлов, таких как Ti,

Ni, Al, Mo, Cr, W, Zr, может быть увеличено дл  получени  «-компонентного покрыти . Последовательность выдержки в той или иной ванне может мен тьс .

При изменении времени выдержки можно регулировать структуру диффузионного сло  и процентное содержание легирующего элемента.

Пример. Получают диффузионное титано-никелевое покрытие на образцах из стали ОХ18Н10Т. Перед нанесением покрыти  .новерхностн деталей подвергают химическому обезжириванию и травлению. Затем оДну деталь помещают в ванну с приготовленным расплавом Ti-Pb-Bi (1.47% Ti; 42,86% Pb; 55,67% Bi), a другую - в ванну с расплавом Ni-Pb-Bi (1,95% Ni; 55,4% Bi; 42,65% Pb), где выдерживают их в течение 1 ч при 1100°С. После этой выдержки детали мен ютс  местами. Цикл повтор етс  4 раза. Поверхность расплава ванн защищаетс  аргоном.

В результате получают равномерное по толщине, беспористое диффузионное титано-никелевое покрытие толщиной 60 мкм за общее суммарное врем  2 ч па одну деталь .

Аналогичное титано-никелевое покрытие толщиной 60 мкм из ванны легкоплавкой эвтектики Pb-Bi с одновременной добавкой диффундирующих металлов Ti и N1 получено за 8 ч из расчета на одну деталь.

Эффект ускорени  роста диффузионного сло  достигаетс  за счет периодически вновь создаваемой разности химических потенциалов между адсорбированным слоем диффузанта и покрываемым металлом, что достигаетс  периодической сменой ванн: при помещении детали в ванну, например , с добавкой титана в результате

градиента химического потенциала титан диффундирует в поверхность покрываемой детали, при этом скорость роста диффузионного сло  уменьщаетс  вследствие выравнивани  градиента химического потенциала между адсорбированным слоем титана и покрываемым металлом. Перемещением детали в другую ванну, с добавкой никел , оп ть достигаетс  максимальный

градиент разности химического потенциала между адсорбированным слоем никел  и поверхностью детали и так далее.

Таким образом, предложенный способ позвол ет в 4 раза ускорить процесс образовани  титано-никелевых покрытий.

Claims (3)

1.Способ получени  диффузионных многокомпонентных защитных покрытий, включающий насыщение легирующими элементами из легкоплавкого расплава при температуре насыщени , отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса насыщени , процесс ведут последовательно в нескольких ваннах, кажда  из которых содержит один из насыщающих элементов.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что титано-никелевое покрытие получают при 1100-1150°С, периодически выдержива  деталь вначале в ванне Ti-Pb- Bi, а затем в ванне ,Ni-Pb-Bi. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3220876, кл. 117-114, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 280158, кл. С 23С 9/10, 1970.

3.Авторское свидетельство СССР № 298701, кл. С 23С 9/08, 1971.