SU859006A1 - Легирующее покрытие дл литейных форм и стержней - Google Patents

Description

(54) ЛЕГИРУЮЩЕЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

1

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности к составам легирующих покрытий дл  литейных фсьрм и стержней, и может быть ис пользовано в металлургической, машиностроительной , оборонной, тракторной промышленност х при получении износоустойчивых поверхностей отливок .

Известно, что дл  упрочнени  рабочих поверхностей на глубину не более 0,5 мм примен ют химико-термическую обработку деталей .

Кроме того, известно, что упрочнение поверхности литых деталей мо- . жет быть осуществлено непосредственно в литейной форме за счет легировани  поверхностного сло  отливки при взаимодействии металла со специашьным покрытием, состо щим из легирующего компонента, св зующего и флюса, нанесенным на поверхность литейной формы или стержн  2 .

Недостатками известных покрытий дп  легировани   вл ютс  мала  глубина легированного сло , его низка  износостойкость из-за образовани  на поверхности отливки дефектов в виде крупных газовых раковин (отДулин).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  покрытие 3 литейных форм и стержней дл  поверхностного легировани  отливок, содержащее железо, хром, углерод (углеродистый феррохром) и св зующее (на основе жидкого стекла) при следующем соот ,j нощении ингредиентов, вес.%:

Железо29

Хром60

Углерод8

Св зующее3

Однако это покрытие не нашло широкого применени  в литейном производстве из-за образовани  на поверхности отливок дефектов, возникающих в результате реакции остаточного кислорода в заливаемом металле со свободным углеродом, всегда присутствующем в избытке в феррохроме и, следовательно , низкой износостойкости.

Цель изобретени  - повьшение износостойкости литых деталей из железо углеродистых сплавов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что покрытие, включающее железо, хром, углероди св зующее, содержит указанные ингредиенты в следунмцем соотношении, вес.%:

Железо66,2-81,9

Хром12-28

Углерод0,9-3,0

Св зующее2,8-5,2

Легирук ций компонент вьнпеуказанного состава дает возможность повысить износостойкость покрыти  в 2-11 раз в зависимости от характера износа . Этот эффект достигаетс  за счет образовани  сложных карбидных соединений типа (Сг, Fe)-jCjK (Cr.,

Твердость HRC 38

58 Козффициент относительной износостойкости . 5,1 9,5 10,2 Прочность сцеплени  легированного сло  Хороша  Хороша  Хороша  Качество легированной Легированна  поверхность поверхности видимых дефектов

обеспечивающих получение высокой твердости легированного сло , и отсутстви  избыточного углерода в несв занном состо нии,

В качестве св зующего покрытие содержит жидкое стекло (М 2,2-2,9, плотность 1,9-2,1 г/см) или 30-40%-ный водный раствор фосфата натри .

Покрытие приготавливаетс  следующим образом.

В порошки легирующего компонента добавл етс  св зуюцее. Затем порошок со св зук дим перемешиваетс  в течение 2 мин.

Покрытие наноситс  на формы (глинистые , из ЖСС, ХТС и др.) любым известным способом, слоем толщиной 4-5 мм. В случае необходимости легирующее покрытие может наноситьс  на противопригарное покрытие.

Составы и свойства предлагаемых покрытий приведены в табл. 1 и 2, Т а б л и ц а 1

64

60

31 11,0 3,9 Хороша  Хороша  ез Мелкие газовые раковины и пористость

Из табл. 1 видно, что содержание легирующих составл ющих должно находитьс  в пределах, вес.%: железа 81,9-66,2; хрома J2-28; углерода 0,9-3,0 (составы 2, 3 и 4). Уменьшение или увеличение их содержани  за указанные пределы требует изменени  других составл ющих покрыти , что нарушает его технологические свойства.

Применение св зующего в количестве более 5,2 вес.% затрудн ет нанесение покрыти  вследствие низкой в зкоти композиции и по влени  в легированном слое силикатных включений. Снижение количества св зующего ниже 2,8 вес.% не обеспечивает формуемости композиции и пропитки покрыти  расплавленным металлом.

Оптимальное содержание в наполнителе хрома находитс  в пределах 12-28 вес.%. При этих содержани х обеспечиваютс  наиболее высокие показатели твердости (58-64 HRC), а следовательно , и износостойкость. Коэффициент относительной износостойкости дл  легированного сло  измен етс  в пределах 9,5-И. Повьпиение содержани  хрома выше 28 вес.% снижает коэффициент износостойкости, на легированных поверхност х по вл ютс  газовые раковины (отдулины). Снижение содержани  хрома ниже 12 вес.% также вызывает падение твердости и износостойкости , вследствие уменьшени  количества карбидной фазы, хот  лита  поверхность получаетс  хороша . Со- держание углерода должно находитьс  в пределах 0,9-3,0 вес.%. Верхний предел обусловлен необходимостью получени  достаточного количества сложных соединений типа (Сг, Fe)-yCj и

(Сг, FeL-C,, обеспечивающих получени

;ZJ о высокой твердости легированного сло 

Повьш1ение содержани  углерода более 3,0 вес.% ведет к падению твердости вследствие выделени  свободного углерода . Содержание углерода менее 0,9 вес.% приводит к резкому падению твердост -из-за недостатка углерода необходимого дл  образовани  сложных карбидов.

Наполнитель или легирукща  составл кнца  покрыти  используетс  в виде порошка фракций 0,1-0,63 мм. Такой зерновой обеспечивает получение на поверхности-отливки легированного сло  до 10 мм, прочно сцепленного с основным металлом отливки.

Применение предлагаемого покрыти  позвол ет повысить износостойкость литых деталей из железоуглеродистых сплавов (сталь или чугун) в 2-10 раз в зависимости от характера износа(ударноабразивный и гидроабразивный износ или газоабразивный, износ).

20

Claims (3)

1.Горшков А.Л., Рабинович Е.И. Поверхностное легирование стальных отливок . М.-Свердловск., Машиностроение , 1950, с. 83.

2. Литейное производство, 1975, № 6, с. 35.

3. Литейное производство, 1963, 4, с. 37.