SU730873A1 - Порошкова смесь дл диффузионного насышени металлов и сплавов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к химико-термической обработке металлов и сплавов и может быть использовано в различных отрасл х промышленности дл  повыше ни  твердости, сопротивл емости коррозии и гидроэрозии, износостойкости и окалиностойкости.

Известны составы дл  получени  диффузионных покрытий, позвол ющие повысить, твердость, износостойкость, окалиностой- кость и коррозионную стойкость l и 2

Недостатками этих составов  вл ютс  длительность процессов дл  получени  большой толщины покрыти  н высокие температуры диффузионного насыщени .

Наиболее близкой к предложенной смеси

 вл етс  порошкова  смесь,включающа ,

вес, %:.

Малоуглеродистый

ферротитан7 5

Плавиковый шпат15

Фтористый натрий4

Сол на  кислота

6

Насыщение провод т при 1ООО-12ОО С 4-8 ч.и получают покрыти  до 1,5 мм fSj.

, присутствие сол ной кислоты в реакционной смеси, способствующее . образованию хлорвдов титана, требует температуры нагрева, превышающей 1000 С. При температуре ниже 1ООО°С интенсивность процесса диффузионного насыщени  титаном очень мала. Стальные издели  с титановым покрытием требуют последующей термической обработки дл  измельчени  зерна.

Цель изобретени  - снижение температуры насьпцени  и увеличение толщины Еюкрыти .

Цель достигаетс  тем, что известна  порошкообразна  смесь, включающа  ферн. ротнтан (титан), фтористый натрий и плавиковый шпат, дополнительно содержит ферромарганец при следующем соотношении компонентов, вес. %; Ферротитал (тнтлн) 4О-5О 25-40 Фор1юмаргаиец 3-5 Фторнсть1Й натрий Остальное Плавиковый шпат От содср}ка)пш в рса1Ш11О)1Ной смеси ({эсрротитана (TviTana) с«ш)юит толшшш сло  карбидотнтала ( J-fC) и кол1гчество Т1ГГШ1ИДОБ ( 7-( Ре, J-iFe) в слое. При содержании менее 40% толщина карбидного сло  не превышает 30-40 мкм. При увели чешп же его более 50%, толшина карбидного сло  увеличиваетс  незначительно и не оказывает существенного вли ни  на свойства покрыти . Содержание; ферромар1анна оказывает вли ние, как на форм1фование карбидного сло , так и на формирование аустенизировашюй зоны. При содержании ферромар ганца менее 25% толщигш этих зон невелика , С увеличением его содержани , увеличиваетс  к толщтша зон, причем с большей скоростью увел;{чиваетс  3-  зона, аустенизированна . При содержанщ в реакционной смеси более 4О% ферромарганца значительного вли ни  на фор мирование зон не оказываетс . Толщина каждой зоны покрыти  завис от суммы ферротитана (титана) и ферромарганца в смеси и от суммарного содер жани  плавикового шпата и фтористого натри . Наибольша  толщина покрыти  из кар бидотитана получаетс  в реакцио{шой смеси, содержащей 50% ферротитана (ти тана) и 25% углеродистого ферромар-ч ганца, 5% фтористого натри  и 15% пла кового щпата Уменьшение содержани  фтористого натри  менее 3% вызывает резкое умень шение диффузионных слоев, а при увел№чении более 5% происходит припекание смеси к иэдепи м. 73 Дл  ди(х|)узнойного iiaci.nueiiHH поворхность стальных и чугу1Ц |,гх изделий :«- читают до метал л ipiec кого бл(х;ка, промь вают сол ной кислотой дл  оч11стки от загр знени  и загру кают в стальН1ле патроны, после чего засыпают слоем предложенной реакашогоюй смеси толщиной 10-15 мм. Патрон закрывают крышками и обмазывают огнеупорной глиной, Патрон с издели ми помещают в печь, где нагревают до 800-1000 С в течение 3-4 ч. Охлаждают патроны вместе с печью. После охлаждени  детали выбивают из патронов, очищают от реакционной смеси металлическими щетками, промь вают водой и просушивают. Это позвол ет получить на поверхности деталей за 3-4 ч при 800-900 С слой карбидов титана толщиной 40-12О мкм с концентрацией титана около 80%Ti , Н1гже сло  титана расположены зона тетанидов железа и марганца (Т|Ге,,Т-1Ми,Т/Ми;, ) толщиной 60-15О мкм, зона твердого раствора Рг Мм (аустенизированна  зона) толщиной 50- 8Омкм и зона твор до1х раствора толщиной 12О-170 мкм. Обща  толщина диффузионного сло  составл ет 280-5ОО мкм, Микротвердость поверхностной зоны достигает Н5о 2700-3000 кг/мм В результате диффузионного насыщени  в предлагаемом составе на поверхности деталей образуютс  покрыти  светлосерого цвета, прочно св занные с основным металлом. При испытании на перешб покрытие не отслаиваетс  и разрушаетс  вместе с основным металлом. Результаты испытаний на образцах из стали 2О после насыщени  при 800 С 4 ч представлены в таблице.

Известна 

Отсутст- 25 мкм вует 57 Предлагаема  смесь позвол ет пoвь сить сопротивление раорушенню от гидроэросии в 2-5 раз. Предлагаемый состав позвол ет полу чить диффузионное покрытие достаточной с высокой поверхностной твернтолщины при 800 С и может быть испольдостью зован дл  повышени  износцртойкости и coпpoтивл e Iocти разрушенюо от гидро- эрозии деталей машин, двигателей вн трегшего сгорани , различных конструкций судостроени . Фор-мула изобретени  Порошкова  смесь дл  диффузионного насышени  металлов и сплавов, включающа  ферротитан, плавиковый щпат и фтористый натрий, отличаюша 3 тем, что, с целью снижени  TeNv. с   перату1зы иас1, и увеличенл  толщины покрыти , она допош1ител; но содержит ферромарганец при следующем соотношении компонентов, вес. %: Ферротитан (титан)4О-50 Ферромарганец25-4О Фтористый натрий3-5 Плавиковый шпатОстальное. Источники информащ1и, прин тые во внимание при экспертизе 1.Защита металлов. М., Наука, 1972, 8, № 4, с. 508-509. 2.Металловедение и термическа  обработка металлов. М., Машиностроение , 1970, № 6, с. 64-65. 3.Защитные покрыти  на металлах. К., Наукова думка , 1971 выл. 4, с. 172.

Claims (4)

Формула изобретения Порошковая смесь для диффузионного насыщения металлов и сплавов, включающая ферротитан, плавиковый шпат и фтористый натрий, отличающая — с я тем, что, с целью снижения температуры насьянения и увеличения тол— шины покрытия, она дополнительно содержит ферромарганец при следующем соотношении компонентов, Ферротитан (титан) Ферромарганец Фтористый натрий Плавиковый шпат вес. %; 40-50 25-40 3-5 Остальное. '0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Защита металлов. М., 'Наука', 1972, 8, № 4, с. 508-509.

2. Металловедение и термическая ¹⁵ обработка металлов. М., 'Машиностроение', 1970, № 6, с. 64—65.

3. Защитные покрытия на металлах. К., 'Наукова думка', 1971 выл.

4,

с. 172.