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

00

СП О 1

Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности к диффузионному насыщению поверхности стальных изделий ванадием, и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промьшшенности.

Известен состав для ванадийрования, содержащий феррованадий, каолин и хлористый аммоний tl 1Однако при использовании состава скорость насьнцения мала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является состав 2 для ванадийрования стальных изделий, содержащий карбид ванадия, активатор - фтористый натрий и железосодержащий наполнитель при следующем содержании к «понентов, мас.%:

Карбид ванадия 46-65 Фтористый натрий 3-10 Железная окалина 25-45 Данный состав позволяет проводить насыщение в окислительной среде без защитной оснастки, однако он не обладает высокой насыщающей способностью (толщина слоя на Ст. 45 400 мкм при t , 7 4 ч). Кроме того, входящая в состав окалива (отход кузнечного и термического производства) требует предварительного ее измельчения в вибро- или шаровых мельницах до размера фракции 0,1-0,2 мм, что снижает технологичцость смеси и приводит к ее удорожанию.

Целью изобретения является увеличение насьщающей способности состава

Поставленная цель достигается тем, что состав для ванадийрования стальных изделий, содержащий карбид ванадия, фтористый натрий и железосодержащий наполнитель, дополнительно содержит феррси4арганец, а в качестве железосодержащего напалнителяотходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид ванадия 45-60 Ферромарганец 5-10 Фтористый натрий 5-10 Отходы катализаторного производства Остальное Отходы катализаторного производства согласно ОСТ 6-03-71-78 имеют

состав, вес.%: Раб 31-38; К-О 0,71,0; СаО 2-3; A-2. . остальное.

5 Введение в предлагаемый состав ферромарганца в количестве 5-10% способствует образованию активных атомов марганца, которые при взаимодействии с активными атомами вана0 дня ускоряют диффузию последних

вглубь насыщаемой поверхности.Увели 1е.ние количества ферромарганца свыше 10% приводит к подавлению процесса ванадийрования. Уменьшение его 5 от 5% и ниже не дает ощутимого эффекта в интенсификации процесса в результате недостаточного образования активных атомов марганца.

Использование отходов катализатор0 ного производства с размером частиц не более 0,2 NEM позволяет упростить процесс подготовки смеси для диффузионного насыщения, так как не требует предварительной операции измель5 чения железосодержащего компонента.

Состав для ванадийрования готовят смешением порошкообразных компонентов фракцией 0,1-0,2 мм в обычных условиях. Следующим для порошкообразQ ной смеси является вода.

Термодиффузионное насьпцение из предлагаемого состава проводят в обмазках на образцах из стали размерами мм. Обмазку толщиной 4-5 мм наносят на образцы путем погружения последних в подготовленньй состав. Сушку осуществляют в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе, затем образцы помещают в злектропечь, нагретую до температуры насыщения и вьщерживают 4-6 ч, после чего проводят закалку с температурой диффузионного насыщения, При закалке обмазка теряет целостс ность и отделяется с поверхности образцов.

Предлагаемый состав был опробован на образцах из сталей марки Ст. 45, У10 и У10 при различном соотношении компонентов в насьицающем составе. Химический состав опробованных композиций и толщина слоя, полученного за определенное время обработки, приведены в таблице, где даны для сравнения и результаты насыщения

В известном составе.

СОСТАВ ДЛЯ ВАНАДИЙРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид ванадия, фтористый натрий и железосодержащий наполнитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения насьщающей способности состава, он дополнительно содержит ферромарганец, а в качестве железосодержащего наполнителя - отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: 45-60 Карбид ванадия 5-10 Ферромарганец 5-10 Фтористый натрий Отходы катализаторОстальное ного производства