Порошкообразный состав для диффузионного хромирования Советский патент 1983 года по МПК C23C9/02 

4 СО

00 Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых насыщающих средах, в час кости к диффузионному хромированию и может быть использовано в машинострои- тельной, приборостроительн ой и металлур гической промьпиленности для поверхност ного упрочнения деталей машин, инструмента и технологической оснастки. Известно диффузионное хромирование в порйшковых насьшхающих средах и исполь зование в качертве поставщиков активны атомов хрома порошков электролитичес-; кого хрома, карбида хрома, феррохрома, а также в смеси порошка хрома с окисью алюминия 11 . Так, например, использование состава для хромирования, включающего, вес.%: 70 CV, 29 , 1 К НдСе позволяет получить на высокоуглеродистых сталях карбидный слой толщиной О,О1О,03 мм (температура насьпцения lOOOlOSO-C, время насьпцения 6-12 ч). Диф фузионный слойсостоит из (С), f е) и (С , ре)7Сзс микротвердостью 16000-17000 МПа. Недостатком известных составив на основе порошков чистых элементов является их дефицитность, а также трудоем кость операции превращения в порошок кускового хрома или феррохрома. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является состав , содержащий, вес.%: Окись алюминия,27 , Окись хрома52 Порошок алюминия18 Хлористый аммоний3 Использование данного состава позволяет получать диффузионные слои толщиной 0,02-0,025 мм (температура насышения 1050°С, время насьш1ения 6 ч) Хромированный слой состоит на поверхности из карбидов (Cl, е)С(у к (CY-, e)-jC с микротвердостью 160001700О МПа. Стоимость смеси на основ окислов насьпцающих элементов не очень высокая, что, главным образом, и предопределяет широкое использование предлагаемого состава. Однако использование алюминотермической . смеси на основе окиси хрома более 2-3 .раз не представляется возможным, так как послед гющее использование смеси приводит к резкому снижению толщины диффузионного слоя до 10-15 мкм и ниже. Это вызьтает необходимость регенерации смеси, а в последующем и ее полной замены. Цель изобретений - многократное использование смеси. Для достижения указанной цели порош, кообразный состав для диффузионного хромирования, содержащий окись хрома, окись алюминия, порошок алюминия и хлористый аммоний, дополнительно содержит окись магния и тетрафторборат калия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Окись алюминия32,5-36,5 Порошок алюминия12-18 Хлористый аммоний1-3 Окись магния2-3 Тетрафторборат калия 0,5-1,5 Окись хромаОстальное . Введение в насьпценную смесь окиси магния увеличивает адсорбирующую способность смеси, а тетрафторбората калия обеспечивает полное прохождение реакции образования активных атомов хрома. Хромирование при использовании предлагаемого состава осуществляют в контейнерах с плавкими затворами при 10ОО-1050С в течение 6-8 ч. Сравнительные данные по н сьпцаюшей способности известного и предлагаемого составов приведены в таблице. Насьш1ение проводили при 1050 С. в течение 6 ч на образцах из высокоуглеродистой стали У8. Из приведенных данных следует, что использование предлагаемого состава позволяет увеличить кратность использования смеси до 5-6 раз без заметного снижения толщины формирующегося диффу. зионного карбидного слоя. Таким образом, предлагаемый состав по кратности использования в 2-3 раза превосходит известный состав. Ориентировочно, пред лагаемый состав может быть использован на 10 предприятиях с эффектом 379 тыс. руб.

Известный

27AC2 Oj-b52Cr O +18Ae+3l4H j Ce 20-25 15-22 12-20 12-18 1O-12 8-10 Предлагаемый

36,.48CbxO3+12Ae+

.Ge+0,5KBF.20-25 20-25 18-22 18-22 15-20 15-20

34,5АР2рз+45СГ2 0э+15Аеч+2,5MgO 2NH CE+lKBF4.20-25 2O-25 18-22 18-22 15-2O 15-20

32,5Ае2.Оз+42СГ2р +18AE+

+3M|gD+3NH C +1,5 КВРд2O-25 20-25 18-22 18-22 15-20 15-20

Jt- цифра - плотность упаковки 0,6 см /г (плотность упаковки - количество, смеси, г, необ:|содимое для упрочнения единицы поверхности изделия) в см вторая цифра - плотность упаковки 0,2 .

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ХРОМИРОВАНИЯ, содержаагай окись хроиа,. окись алюминия, порошок алюминия и хлористый аммоний, 1отличаюшийся тем, что, .с {цепью многократного испогаьаования смеси, он дополнительно содержит окись магния и тетрафторборат калия при следующем .соотношении компонентов, вес.%: 32,5-36,5 Окись алюминия 12-18 Порошок алюминия 1-3 Хлористый аммоний 2-3 Окись магния 0,5-1,5 Тетрафторборат калия Остальное Окись хрома