Состав для вольфрамосилицирования металлических изделий Советский патент 1984 года по МПК C23C9/02 

Изобретение относится к металлу .гии, а именно, к химико-термической обработке, в ч астности, к составам для совместного насьпцения к кием и вольфрамом, и может быть испопьзавано дпя повьшегшя износожаро- и коррозионной- стойкости металлических изделий в машиностроительной, авиационной, судостроительной и других отраслях промьшше ности. Известен состав для волый)амс)си лицирования в порсмпковых смесях, содержащий окислы вольфрама и алюм ния , силикокгшьций и хлористьй аммоний С Однако из-за низкой насьпцающей способности и высокой температуры процесса насьнцения состав не нашел применения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому эффекту является состав дпя вольфрамосилицирования С23 содер жащий, мас.%: Окись вольфрама Силик ок ал ьций Окись меди Хлористый аммоний Остальное Окись алюминия Вольфрамосилицирование в извест ном составе проводят при 900-1 ЮО Циффузионное насьш1ение при на-стали Ст. 45 приводит к формированию вольфрамосилицирован юго с толщиной 60-65 . Недостатком известного состава дпя вольфрамосилицирования является низкая насьш1ающая способнос при 900°С и ниже, а повышение температуры делает невозможным применение известного состава для вол рамосилицирования многих металли-. ческих изделий, в частности, изделий из титана и его сплавов, нагрев которых выше температуры поли морфного превращения i.) вызывает рост зерна в сппаве и резкое снижение механических свойств изделий. Целью изобретения является повы шение насыщакнцей способности соста ва. 8г Поставленная цель достигается тем, что состав дпя вольфрамосилицирования металлических изделий, содержащий окись вольфрама, кремНИИ- и медьсодержащие вещества и активатор, дополнительно, содержит порошок алюминия, в качестве кремний- и медьсодержащих веществ - порошки кремния и меди, а в качестве активатора - фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Порошок алюминия Порошок кремния Порошок меди 1-3 Фтористый алюминий Остальное Окись вольфрама Введение алюминия в насыщенную смесь увеличивает насыщающую способность ее за счет образования при температурах наозщения жидкометаллической фазы в системе А1-СС (температура плавления эвтектики А1-Си 548 С согласно диагракмы состояния). Образовавшаяся ня поверхности насыщаемого изделия жидкометаллическая фаза, растворяя в себе кремний, служит одновременно и насыщающей кремнием средой, и транс портом дпя поставки к насыщаемой поверхности вольфрама, восстановленного кремнием из окисла. Введение в состав смеси алюминия меньше 2 вес.% резко снижает толщину диффузионного слоя, а увеличение Bbmie 8% приводит к ухудшению поверхности за счет образования трудноудаляемых налипов на поверхности брабатываемых изделий. Пример. Проводят насыщение стали Ст.45 и титановых сппавов ВТ 1-10 и ОТ4 при 850 и 900°С в течение 4 ч в известном и предлагаемом составах. Сравнителыые данные по насыщаюшей способности известного и предлагаемого составов представлены в таблице . Таким образом, насыщающая способ-I ность предлагаемого состава для диффузионного воль4фамосилицирования в 10 раз и более вьщ1е, чем известного.

Состав насыщающей смеси, мас.%

850°С

Известный

30 WOj + 45СК25.+ 13CuO+

15 65 + 4NH4C1 + 8A.

Предлагаемый

75Si + lOCu +

280 870

60Si + 8Cu +

280 870

45Si + 6Cu +

270 860

Толщина диффузионного слоя, мкм

ОТ4.

ВТ 1-0

Ст. 45

900°С

900 С

850 С

15

7-10 12-15

77

115

105

70

84

no

85

135

80

115

125

80

СОСТАВ ДЛЯ ВОЛЬФРАМОСИЛИЦИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий окись вольфрама, крем-кий- и медьсодержащие вещества и активатор, отличающиеся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, он допол нител.ьно содержит порошок алюминия, в качестве кремний- и медьсодержащих веществ - порошки кремния и меди, а в качестве активатора -фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Порошок алюминия 2-8 Порошок кремния 45-75 Порощок меди 6-10 Фтористый алюминий 1-3 Окись вольфрама Остальное