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

а со

00 Изобретение относится к металлур гии, а именно к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного вольфрамосилицирования стальных изделий. Известен состав цпя вольфрамосилицирования, содержащий следующие компоненты, мас.%: Окись вольфрама35-38 Силикокальций - 22-25 Хлористый аммоний2 Окись алюминия Остально Данный состав позволяет проводить насыщение из порошков в герметичных жаростойких контейнерах с использованием плавких затворов Cl J. Недостатки указанного состава г необходимость использования дорогостоящей оснастки, невозможность про ведения закалки после химико-термической обработки, большой расход на сыщенной смеси. Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому положительному эффекту является состав 2|,содержащий следующие компоненты, мас.%: Карбид вольфрама 10-60 Карбид кремния 10-60 Фтористый натрий 3-10 Железная окалина 25-40 Известный состав позволяет прово дить насыщение в окислительной сред без-защитной оснастки, однако приго товленная смесь (обмазкаf не облада хорошей сцепляемостью с вертикальны ми стенками упрочняемого изделия, что связано с низкой механической прочностью обмазки при высоких темjnepaTypax и ведет к ее стеканию в процессе диффузионного насыщения и, следовательно, интенсивному окислению оголившихся участков упрочняемо детали. Цель изобретения - обеспечение стабильности процесса насыщения. Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий карбид вольфрама, карбид кремния, фтористы натрий И наполнитель, содержащий ок си железа, дополнительно содержит алюминиевокислый кальций, а в качестве наполнителя - отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид вольфрама 10-50 Карбид кремния10-40 Алюминиевокислый кальций3-15 Фтористый натрий 3-10 Отходы катализаторного производства Остально Отходы катализаторного производства согласно ОСТ 6-03-71-78 имеют состав, мас.%: FeO 31-38; KjO 0,7-1,0; CaO 2-3; , остальное. Введениэ в предлагаемый состав порошкообразного алюминиевокислого кальция в количестве 3-15 мае,% улучшает сцепляемость обмазки с упрочняемым изделием и повышает ее прочность при высоких температурах. Увеличение количества алюминиевокислого кальция свыше 15 мас.% приводит к уменьшению вольфрамо- и кремнийсодержащих компонентов, что способствует подавлению процесса насыщения вольфрамосилицирования. Уменьшение его от 5 мас.% и ниже позволяет получить надежные результаты по диффузионному насыщению в условиях окислительной печной срети. Использование отходов катализаторного производства с размером частиц не более 0,2 мм позволяет упростить проце.сс подготовки смеси для диффузионного насыщения, так как не требует предварительной операции измельчения железосодержащего компонента. Пример. Состав для вольфрамосилицирования готовят смо1 ением порошкообразных компонентов фракций 0,1-0,2 мм в обычных условиях. Для насыщения состава на образцы из ста ли готовят обмазку, где связывающим для порошкообразной смеси является вода. Для приготовления обмазки применяют компоненты в виде фтористого натрия марки Ч (ГОСТ 4463-66 алюминиевокислого кальция марки Ч (МРТУ 6-09496-63), карбида вольфрама и карбида кремния - порошкообразных отходов катализаторного производства (ОСТ 6-03-71-78); Термодиффузионное насыщение из предлагаемого состава проводят в обмазках на образцах из стали У8А разменами 10x10x30 мм. Обмазку толщиной 4-5 мм наносят на образцы путем погружения последних в подготовленный состав. Сушат В течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе, затем помещают образцы в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки {850-11ОО с) и выдерживают 2-6 ч. Закалку проводят при температуре диффузионного насыщения. При закалке обмазка теряет целостность и отделяется с поверхности образцов. Результаты диффузионного насыщения стали УЗА после обработки из составов , содержащих компоненты в различных соотношениях представлены в таблице.

Пре дл а га еьмй Известный

: О сцепляемости составов с обрабатываел ым изделием судят по величине усадки обмазки, т.е. чем меньше величина усадки, тем вьпие сцепляемость обмазки с обрабатываемая изделием, . которая, в свою очередь, обеспечивает стабильное протекание процесса насыщения.

Как видно из данных таблицы, величина усадки обмазки при 900с в течение 2 ч составляет -wl,9 мм, в то же время насыщение из известного состава при тех же условиях приводит к большей величине усадки - б .мм. Полученные данные свидетельствуют

об уменьшений величины усадки обмазки из предлагаемого состава по сравнению с известным раза.

Использование предлагаемого состава для диффузионного вольфрамосилицйрования из обмазок стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными уменьшение величины усащки обмазки на 300%, что обеспечивает стабильное протекание процесса вольфрамосилицирования и возможность . получения диффузионного вольфрамосиг лицированного слоя на деталях сложной конфигурации, больших габаритов. Железная окалина

СОСТАВ ДЛЯ ВОЛЬФРАМОСИЛИЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид вольфрама, карбид кремни фтористый натрий и наполнитель, содержсйций окиси железа, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности процесса насыщения, он дополнительно содержит алюминиевЬкислый кальций, а в качестве наполнителя - отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид вольфрама 10-50 Карбид кремния10-40 Алюминиевокислый кальций3-15 Фтористый натрий3-10 Отходы катализаторного производства Остальное