SU804715A1 - Method of producing local titanium coatings on steel and cast iron articles - Google Patents
Method of producing local titanium coatings on steel and cast iron articles Download PDFInfo
- Publication number
- SU804715A1 SU804715A1 SU792760000A SU2760000A SU804715A1 SU 804715 A1 SU804715 A1 SU 804715A1 SU 792760000 A SU792760000 A SU 792760000A SU 2760000 A SU2760000 A SU 2760000A SU 804715 A1 SU804715 A1 SU 804715A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- titanium
- steel
- cast iron
- powder
- layer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/04—Diffusion into selected surface areas, e.g. using masks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к получений, локальных диффузионных покрытий на стал х и чуГунах и может быть использовано во многих област х про{«шшеныости , напрк мер химнческ, цветной и черной металлургии, в сёльхозмаишностроении, авто- и судостроении и др.The invention relates to acquisitions, local diffusion coatings on steels and cast iron and can be used in many areas of the industry, such as chemical, non-ferrous and ferrous metallurgy, in the automotive industry, shipbuilding, etc.
Известен способ получени локальных титановых покрытий, где резьбовые наконечники бурильных труб покрывают специальной пастой, содержащей легируквдие соединени титана jTl.There is a known method for producing local titanium coatings, where the threaded tips of drill pipes are coated with a special paste containing the alloyed titanium compound jTl.
Псдостатками этого способа вл ютс низка технологичность процесса , св занна с многооперационностыо, т.е. необходимостью приготовлени на специальном оборудовании легируюцей пасты, ее нанесением на легируаше участки и осуществлением сушки до проведени процесса непосредственно го термодиффуэионного насыщени , а также невозможностью получени на издели х из углеродистых сталей и чугунов плотных покрытий болыоой диффузионной толщины из карбида титана , так как наличие избыточного углерода и его диффузи к поверхности привод т к образованию сло из.The disadvantages of this method are the low processability of the process associated with multi-operational, i.e. the need to prepare a paste using special equipment for doping, applying it to the alloying sites and drying before the process of direct thermal diffusion saturation, as well as the impossibility of obtaining dense coatings of large diffusion thickness of titanium carbide on products made of carbon steel and cast iron and its diffusion to the surface leads to the formation of a layer of.
карбидов титана, что создает барьер, ухудшающий диффузию титана в глубь металла. Кроме того, образуетс обёзуглероженный подслой, снижающий механическую прочность покрыти .titanium carbides, which creates a barrier that worsens the diffusion of titanium deep into the metal. In addition, a calcified sublayer is formed, reducing the mechanical strength of the coating.
Известен также способ, при котором возможно получение диффузионных локальных покрытий с использованием защитных обмазок на углеродистых ста0 л х и чугунах, где вопрос стабилизации углерода региаетс предварительным нанесением сло алюмини и его диффузией в металл в процессе изотермического отжига при 930-980° С 2.There is also known a method in which it is possible to obtain diffusion local coatings using protective coatings on carbonaceous stained iron and cast iron, where the issue of stabilizing carbon is reapplied by pre-applying an aluminum layer and its diffusion into the metal during isothermal annealing at 930-980 ° C.
5five
Недостатками данного способа вл ютс его многооперационность (предварительное нанесение алюмини , отжиг в вакууме с изотермической выдержкой , защита мест деталей, не The disadvantages of this method are its multi-operability (pre-deposition of aluminum, vacuum annealing with isothermal exposure, protection of parts, not
0 подлежащих упрочнению специальной защитной обмазкой, необходимость приготовлени легирующих смесей и защитных обмазок, очистка изделий от 0 subject to hardening with special protective coating, the need to prepare alloying mixtures and protective coating, cleaning products from
5 отходов процесса), а также повышенный расход электрознергии в св зи с необходимостью электродуговой металлизации, диффузионным насыщением алюмини и повторным нагревом дл термодиффузионного титанировани 5 process waste), as well as increased consumption of electric power due to the need for electric arc metallization, diffusion saturation of aluminum and reheating for thermal diffusion titanation
00
а также из-за низкой теплопроводности порошкообразных легирьпюЕких смесей Цель изобретени - поетшение технологичнос-ги процесса и снижение энергозатрат.and also because of the low thermal conductivity of powdered doped mixtures. The purpose of the invention is to improve the process technology and reduce energy consumption.
Постсйвленна цель достгагаетс тем, что процесс получени локальных титановых покрытий па защищаемой поверхности ведут из гфедварительно спрессованных и &а&чект х из титанового порошка Фе«,адни 0,18-0,63 мм форм, повтор ющих по конфигурации защищаев ую поверхность, отсто щих от нее на рассто нии 0,8-1,0 мм с на несенным на них слоем алйминиевой Пудв и толщиной 0,1-0,15 мм на поверхность , сбв ещаег ю с местом локальной защиты издели ,The postsynded goal is achieved by the fact that the process of obtaining local titanium coatings on the protected surface is carried out from prespecified and & x samples from titanium powder Fe, ad 0.18–0.63 mm, repeating by the configuration of the protecting surface, spaced from it at a distance of 0.8–1.0 mm with a layer of aluminium powder worn on them and 0.1–0.15 mm thick to the surface, with another place of local protection of the product,
ТермодиффУзнойное насыщение ведут в вакууме 950-1050 С и выдаержке 4-6 ч.Thermal diffusive saturation is carried out in vacuum 950-1050 С and delivery is 4-6 h.
Пример. Пре эсфительно готов т методом прессовани и последующего спекани фор1 из титанового порошка фракции 0,18-0,63 мМ, повтор ющие по конфигурации легируемые поверхности. Толщина, стенок форм не 1|ревышает 5 мм. Затем на поверхность формы, согАшщаемуш с местом локальной -aaite Tis излелн , нанос тExample. Essentially prepared by the method of extrusion and subsequent sintering of a for1 titanium powder fraction of 0.18-0.63 mM, repeating the configuration of the alloyed surfaces. The thickness of the walls of the molds is not 1 | 5 mm. Then, on the surface of the mold, with a place of local -aaite Tis izleeln, put
слой алюминиевой пудры ГОСТ 5494-50 кистью вручную или автоматически и ввод т в легкое соприкосновение с местом локальной защиты. Например, при защите посадочных мест на валах, на вал надевают форму в виде втулки с нанесенным на ее внутреннюю поверхность слоем алюминиевой пудры. Издели с формой помещают з реторту, провод т ее вакуумирование (глубина вакуума до 1-10- - 1/10- мм рт.ст.) и повышают температуру до 950-1050°С. Изотермическа выдержка при этой . температуре в течение 4 и 5 ч обеспечивает получение сло карбида титана на стали У 9 толщиной 45 и 60 мкм, на чугуне СЧ 12-28 толщиной 35 и 55 мкм. Локальное легирование малоуглеродистых сталей, например стали 3, по предлагаемому режиму позвол ет получить диффузионный слой титана толшЕИной 30-40 мкм с концентрацией титана до 70%. Это обеспечиваетс положительным вли нием алюмини в процессе легировани сталей титаном. Вли ние размера фракции титанового порошка и рассто ни от упрочн емой поверхности до формы на результаты обработки предлагаемым способом представлены а таблице.A layer of aluminum powder GOST 5494-50 with a brush manually or automatically and put in easy contact with the local protection site. For example, when protecting seats on shafts, a sleeve-shaped form is put on the shaft with a layer of aluminum powder applied on its inner surface. Products with a form are placed in a retort, they are evacuated (vacuum depth to 1-10- - 1/10-mm Hg) and the temperature is raised to 950-1050 ° C. Isothermal exposure at this. temperature for 4 and 5 hours provides a layer of titanium carbide on steel U 9 with a thickness of 45 and 60 microns, on cast iron SCH 12-28 with a thickness of 35 and 55 microns. Local doping of low-carbon steels, for example steel 3, according to the proposed mode, allows to obtain a diffusion layer of titanium with a thickness of 30-40 µm with a titanium concentration up to 70%. This is ensured by the positive effect of aluminum in the process of steel alloying with titanium. The effect of the size of the titanium powder fraction and the distance from the hardened surface to the mold on the results of processing by the proposed method are presented in the table.
Как видно из таблищл, процесс целесообразно проводить из титановых форм фракции - 0/63 + 0,18, отсто 14ИХ на минимальном рассто нии от обрабатываемой поверхности. Увеличение рассто ни с 1,0 до 1,5 мм уменьшает глубину диффузионного сло в 2-3 раза . Толщина сло алюминиевой nyftpat нанесенной кистью или окунанием в пудру, составл ет около Qfi v№« не представл ет собой сложную операх ию.As can be seen from the tables, it is advisable to carry out the process from the titanium forms of the fraction — 0/63 + 0.18, with a distance of 14 OX at the minimum distance from the surface being treated. Increasing the distance from 1.0 to 1.5 mm reduces the depth of the diffusion layer by 2-3 times. The thickness of the aluminum nyftpat layer applied with a brush or by dipping in powder is about Qfi v не n. "Does not constitute a complex operation.
Предлагаемый способ позвол ет получить локальное титановое диффузионное покрытие на стал х и чугунах и осуществл ть многоразовое использо- вание легирун цих титановых форм. Он особенно эффективен при sauiCMTe крупногабарит}шх деталей пскгто нной нсьювклатУЕ, когда 20-30 форм обеспечивают локаль ную заЩ1Ту деталей в течение мес цев или р да лет.The proposed method allows to obtain a local titanium diffusion coating on steels and cast irons and to carry out multiple use of alloyed titanium forms. It is especially effective for sauiCMTe large-size} shh parts with the use of nyuvklatuE, when 20-30 forms provide local protection of parts for months or a number of years.
формула изо етени formula of ethen
Способ получени локальншх титановых .покрытий на издели х из сталейThe method of obtaining local titanium coatings on steel products
и чугунов, включающий нагрев до температуры обработки и выдержкупри этой температуре в присутствии титa на, отличающийс тем, что, с целью повышени технологичности процесса и снижени энергозатрат , предварительно изготавливают путем прессовани и спекани формы из титанового порошка фракции 0,160 ,63 мм, повтор ющие конфигурацию обраба-илваемой поверхности, на внутреннк о поверхность формы локально нанос т слой алюминиевой пудры толщиной О,1-0,15 мм, затем форму устанавливают на изделии с зазором 0,8IjO мм, совмеща места со слоем алю5 миниевой пудры с участками на издели х , подлежащими защите, и осуществл ют нагрев.and cast irons, including heating to the processing temperature and holding at that temperature in the presence of titanium, characterized in that, in order to increase the processability of the process and reduce energy costs, they are prefabricated by pressing and sintering a titanium powder form with a fraction of 0.160, 63 mm, repeating the configuration the surface of the mold is locally applied a layer of aluminum powder with a thickness of O, 1-0.15 mm, then the form is installed on the product with a gap of 0.8 IjO mm, combining space with a layer of aluminum mini howl powder with portions on the articles to be protected, and heat is performed.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
00
1.Авторское свидетельство SpCP №389173, кл. С 23 С 13/00, 1977.1. SpCP author's certificate No. 389173, cl. C 23 C 13/00, 1977.
2.Авторское свидетельство СССР поза вке № 2361085, кл. С 23 С 9/02, 1978.2. Authors certificate of the USSR, position No. 2361085, cl. C 23 C 9/02, 1978.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792760000A SU804715A1 (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | Method of producing local titanium coatings on steel and cast iron articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792760000A SU804715A1 (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | Method of producing local titanium coatings on steel and cast iron articles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU804715A1 true SU804715A1 (en) | 1981-02-15 |
Family
ID=20825081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792760000A SU804715A1 (en) | 1979-04-28 | 1979-04-28 | Method of producing local titanium coatings on steel and cast iron articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU804715A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000058531A1 (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Chromalloy United Kingdom Limited | Stop-off for diffusion coating |
RU2493289C1 (en) * | 2012-04-24 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Method of diffusion titanising of cast iron products |
-
1979
- 1979-04-28 SU SU792760000A patent/SU804715A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000058531A1 (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Chromalloy United Kingdom Limited | Stop-off for diffusion coating |
RU2493289C1 (en) * | 2012-04-24 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Method of diffusion titanising of cast iron products |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bindal et al. | Characterization of borides formed on impurity-controlled chromium-based low alloy steels | |
Sen et al. | Fracture toughness of borides formed on boronized ductile iron | |
Maragoudakis et al. | Boro-nitriding of steel US 37-1 | |
Nishimoto et al. | Two-step Cr and Al diffusion coating on TiAl at high temperatures | |
SU804715A1 (en) | Method of producing local titanium coatings on steel and cast iron articles | |
Takeuchi et al. | Sliding wear characteristics of gas boronized steel | |
GB1407729A (en) | Casting of aluminium and alumin ium alloys using metal carbide coated moulds | |
GB1365180A (en) | Surface hardening | |
FR2454471A1 (en) | PROCESS FOR CHROMIZING METAL PIECES SUCH AS STEEL PIECES AND CHROMIZED METAL PIECES | |
Kwon et al. | Geometric effect of ion nitriding on the nitride growth behavior in hollow tube | |
US3969157A (en) | Method of providing decarbonization protection for metallic surfaces | |
US3421950A (en) | Method of heat-treating workpieces | |
US6428849B1 (en) | Method for the co-deposition of silicon and nitrogen on stainless steel surface | |
Li et al. | Effect of hardenability on mechanical properties and distortion of carburized steel | |
SU823456A1 (en) | Method of boronizing parts | |
CN1005339B (en) | Diffusional aluminizing process of steel | |
SU775174A1 (en) | Lining for boronizing | |
IT1298200B1 (en) | PROCEDURE TO PROVIDE DIRECT PROTECTION AGAINST WEAR CORROSION TO METAL PIECES | |
Shcherbedinskii et al. | Internal Oxidation of Excess Carbides in Alloy Steels During Carburization | |
SU1065500A1 (en) | Paste for casehardening products of titanium and its alloys | |
Lee et al. | Effects of relative thickness of the duplex-treated layer on surface properties of AlSl H13 steel | |
KR940003096B1 (en) | Surface hardening process and carbide forming agent of metallic surface | |
Zhi-fan et al. | High Speed Laser Boronising of High Speed Steel Gear Cunlng Hobs | |
Alimov et al. | Local Carburizing of Eutectoidal Steel for Measuring Instruments | |
Ivanov et al. | Surface hardening of low-carbon martensitic steels by boronizing |