Состав для хромотитанирования стальных изделий Советский патент 1984 года по МПК C23C9/04 

Е:О :о :о

о Изобретение относится к металлур гии, а именно к химико-термической обработке/ и может быть примененб в качестве насвццающей среды для диффу зионного хромотитанирования сталь Htjj изделий.. Известен состав для хромотитанирования, содержащий следующие компо ненты, вес.%: Двуокись титана. 10-15 Окись хрома23-26 Алюминий9-27 Фтористый алюминий 3-5 Окись алюминия Остальное Данный состав позволяет проводит насыщение из порошков в герметичных жаростойких контейнерах с использов нием плавких затворов. Недостатками данного состава явл ются относительно низкая скорость формирования хромотитанированных диффузионных слоев (на стали У8А образуется слой толщиной h 25 мкм при Т 900°С/ J 4 ч), необходимост использования дорогостоящей оснастк невозможность проведения закалки по еле химико-термической обработки, большой расход насыщающей смеси. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му эффекту является состав для хромо титанирования стальных изделий, соде жащий следующие компоненты при следу щем их соотношений, вес.%: Карбиды хрома 45-60 Порошкообразный титан5-10 Железная окалина 25-45 Хлористый аммоний 2-10 2 . Данный состав позволяет проводить насыщение в окислительной среде без защитной оснастки, однако не обладает высокой насыщающей способностью толщина слоя на стали У8А Ь . 400 мк при Т 900°С и и 4 ч. Кроме того входящая в состав окалина (отход кузнечного и термического производства) требует предварительного ее измельчения в вибро- или шаровых мел ницах до размера фракции 0,1-0,2 мм что снижает технологичность смеси и приводит ее к удорожанию. Цель изобретения - увеличение нас щающей способности состава. Поставленная цель достигается тем что состав для хромотитанирования стальных изделий, содержащий карбиды хрома, порошкообразный титан .и хлористый аммоний, дополнительно содерзшт никель порошкообразный и наполнитель - отходы катализаторкого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбиды хрома 30-60 Порошкообразный Порошкообразный никель2-10 Хлористый аммоний 3-10 Наполнитель - отходы катализаторного производстваОстальноеПри этом отходы катализаторного производства (согласно ОСТ 6-03-71-78) имеют состав, мас.%: teO 31-38; Kg О 0,7-1,0; СаО 2-3; 3-4/ FegO-j, - остальное. Введение в предлагаемый состав порошкообразного никеля в количестве 2-10% способствует образованию его активных атомов, которые при взаимодействии с активными атомами хрома и титана ускоряют диффузию последних вглубь насыщаемой поверхности. Увеличение количества никеля свыше 10% приводит к уменьшению хромо- и тихансодержащих компонентов, что способствует подавлению процесса хромотитанироваг ия. Уменьшение его ниже 2% не дает ощутимого эффекта в интенсификации процесса в результате недостаточного образования активных атомов никеля. Использование отходов катализаторного производства с размером частиц не более 0,2 мм позволяет упростить процесс подготовки смеси для диффузионного насыщения, так как не тре- . бует предварительной операции измель- чения железосодержащего компонента. Пример. Состав для хромотитанирования готовят смешением порошкообразных компонентов фракцией 0,1-0,2 мм в обычных условиях. Для нанесения состава на образцы из стали готовят обмазку, где связующим для порошкообразной смеси является вода. Компоненты для приготовления обмазки применяются в виде хлористого аммония марки Ч ГОСТ 3773-60, карбидов хрома, порошкообразных титана и никеля, отходов катализаторного производства по ОСТ 6-03-71-78. Термодиффузионное насыщение из предлагаемого состава проводят в обмазках на образцах из стали У8А размерами 10x10x10 мм. Обмазку толщиной 4-5 мм наносят на образцы путем погружения последних в подготовленный состав. Образец сушат в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе, затем помещают в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки 850°; и выдерживают 4; 6 ч. Закалку проводят при температуре диффузионного насыщения. При закалке обмазка теряет целЬст-t. ность и отделяется с поверхности образцов. Результаты диффузионного насыщения стали У8А после обработки из составов, содержащих компоненты в разг личных соотношениях, представлены в таблице.

Как видно из таблицы, толщина хромотитанированного слоя на стали У8А при 900° С в течение 4 ч составляет 480-520 мкм, в то же время-насыщение из известного состава при тех же условиях позволяет получить . лишь 400 мкм. Полученные данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемого состава

по сравнению с известным в 1,2-1,3 раза.

Использование предлагаемого состава для диффузионного хромотитанирования из обмазок стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами увеличение насыщающей способности на 20-30%, удешевляет процесс, дает возможность получения диффузионного хромотитаниро0ваннаго слоя на деталях сложной конфигурации, больших габаритов.

1. СОСТАВ ДЛЯ ХРОМОТИТАНИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий карбиды хрома, порошкообразный титан и хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью увеличения его насыщающей способно-. сти, он дополнительно содержит порошкообразный никель и наполнитель отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбиды хрома 30-60 Порошкообразный 5-10 титан Порошкообразный 2-10 никель 3-10 Хлористый аммоний Наполнитель - отходы катализаторного Остальное производства 2. Состав по п. 1, отличающ и и с я тем, что отходал катализаторного производства имеют состав, мас.%: FeO . . 31-38 с СаО 2-3 (О AIzOj 3-4 (Л KgO.0,7-1,0 FejOj, Fe 04Остальное

Предлагаемый состав