SU983151A1 - Состав дл комплексного насыщени стальных изделий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к сост;авам дл  поверхностного легировани  сталей и сплавов методом диффузионного насыщени  при повьпценных температурах, и может быть использовано дл  повьшени  жаростойкости и износостойкости прессового и штампового литого инструмента , -полученного из высоколегированных сплавов на основе никел .

Известен состав дл  поверхностного легировани  сталей, содержащий вес.%: окись хрома 34; алюминий 17; окись кремни  5,- фтористый алюминий 6 и окись сшюмини  остальное С1.

Недостатком этой смеси  вл етс  пониженный уровень свойств, характе-ризующих материалы по жаростойкости и . износостойкости при повышенных температурах и контактных нагрузках.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  состав дл  комплексного насыщени  инструментальных сталей,, содержащий, вес.%: хром 35-40,- борна  кислота 1-2; хлористый аммоний 2-5; алюктний 5-9,окись кремни  4-6; ванадий 4-7 и окись алюмини  остальное 2,

Недостатком известного покрыти   вл етс  невысока  износо- и .окапиностойкость материала при повышенных температурах (Bfcjme 650°С).

После химико-термической обработки при 1050°С в течение 5 ч получены следующие свойства дл  стали ЗХ2В8Ф: (после закалки в масле при 1125°С ), жаростойкость (привес ) при

10 750f за 15 ч 11 г/м,износостойкость (убыль) при 750°С на пути 300 м 58 г/м . . Цель изобретени  - повышение жаростойкости и износостойкости обраба- . тываемых изделий при повышенных тем15 пературах

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в состав, содержащий хлористый аммоний, ванадий, окись кремни , окись алюмини , введены бор, окисн20 хрома, фтористый алюминий и иттрий при следующем соотношении компонентов , вес.%:

Окись хрома25 - 30

Ванадий8 - 10

25

Бор0,5-1,5

Хлористый аммоний 3-4 фтористый алюминий 4 - 6

/ Окись кремни 1-3

Иттрий . 1 - 2,5

30 Окись алюмини  Остальное ( Экись хрома, -восстанавлива сь в процессе химико-термического отжига до хрома эа счет дисперсного состава эффективно обогащает поверхностный слой, способству  тем повышени жаростойкости стали. Введение в состав смеси ванади  и иттри  улучшает адгезию окмсной пленки кОСНОВНОМУ металлу и, как следствие, создает услови  дл  улуч опени  износостойкости инструмента, (предназначенного дл  горючей обработки металлов давлением. Кроме того, эти элементы, благодар  своей большой термодинамической активности способствуют восстановлению хрома np химико-термической обработке, что позвол ет улучшить в поверхностном слое металла его прочность и твердость . Фтористый алюминий, вход щий в состав смеси, расходуетс  в основг ном на восстановление хрома и кремни , а сак не диффундирует в процессе отжига. По данным химического состава алюминий отсутствует в поверхностном слое. Этим повышаетс  диффузионна  активность хрома, вход щего в состав смеси. Ванадий улучшает теплостойкость поверхностного сло  за счет легировани  цементита и карбидов. Бор, вход  в состав смеси, в процессе химико-термической обработки, диффундирует по границам зерен, укрепл   их, повышает твердость и износостойкость„ - . В табл.1 приведены составы,используемые дл  легировани .сталей ЗХ2В8Ф. Т а б л и ц а 1

Хлористый аммоний

Фтористый алюминий .

Окись кремни 

Иттрий

Окись алюмини  Пример) Дл  приготовлени  смеси указанных составов используют порошки дисперсностью 1 200 мкм, Компоненты.перемешивают в шаровой мельнице в течение2 ч до получени  однородного состава. Поверхностное легирование образцов провод т в контейнере, содержание которого изолируют от воздуха по следующему режиму химикотермической обработки: нагрев до в течение 1 ч, подъем температуры до 850°С

3,0

3,0

5,0

6,0

1,0

2,0

1,8

2,5

9,7

58,0 в течение 2 ч, дальнейший подъем 45 температуры др 1050С в течение 1 ч, выдержка при 1050°С в течение 10 ч. охлаждение на воздухе. Глубина легированного сло  в пределах выбранного состава и режима 50 составила 50-150 мкм . После химико-термической обработки образцы подвергают закалке в масло от 1125°С. Результаты приведены в табл. 2.. ..Таблица2

Как видно из табл. 2, величины жаростойкости и износостойкости рабочйх поверхностей прессг-форм и матриц улучшены более чем в 2 раза по сравнению с теми же величинами при обработке в.известной смеси и более, чем в б раз - без обработки.

Экономический эффект составит 420 тыс.руб., объем производства пресс-форм и матриц из стали ЗХ2В8Ф ориентировочно составит 150 т.

Claims (2)

1.Многокомпонентные диффузионные покрыти ; Наука-и техника,

1974, с. 254.

2.Авторское свидетельство СССР 549503, кл. С 23 С 9/02, 1977.