Состав для силицирования изделий из хромоникелевых сталей Советский патент 1985 года по МПК C23C10/46 

Изобретение относится к металлур гии, а именно к химике-термической обработке сталей и сплавов, в частности к термодиффузионному силициро ванию сталей, и может быть использо ваио для защиты деталей, изготовлен ных из хромоникелевых сталей от выс котемпературного газового воздействия. Известен состав ij для силициро вания, содержащий, мае,%; Двуокись кремния 70 Порошок алюминия 30 Фтористый натрий 5 ВВИДУ высокой пористости и низко связи диффузионного слоя с поверхностью основного металла приведенны состай не нашей применения для полу чения силицидных покрытий на хромоникелевых сталей. . Наиболее близким к изобретению п технической сущности и, достигаемому результату является состав 2 для силицирования, содержащий, мас.%: Порошок кремния 60 Хлористый аммоний 2 Окись алюминия 38 Насыщение, осуществляется порошко вым методом в контейнере с плавким ёатвором при 1200 С. Недостатком известного состава является низкая насьпцающая способность и высокая пористость образующихся покрытий npvi насыщении хромон келевых сталей. Цель изобретения - повышение насыщакщёй способности состава, повышение жаростойкости обрабатываемых изделий и снижение пористости силицированного слоя. Поставленная цель достигается тем, что состав для силицирования изделий из хромоникелевых сталей, содержащий порошок кремния, окись алюминия и активатор, дополнительно содержит алюминиевую пудру, а в качестве активатора - кремнефторид натрия при следующем соотношении ко понентов, мас.%: Порошок кремния Алюминиевая пудра 2-5 Кремкефторид натрия 1-3 Окись алюминия Остальное Ввод в состав,для силицирования алюминиевой пудры (11АП-2) , а в качестве активатора - кремнефторида натрия позволяет интенсифицировать процесс насьш1еНия, получить практически беспорйстые покрытия. Кроме того, использование кремнефторида натрия позволяет избежать насыщения поверхности азотом, образующимся при разложении хлористого аммония, что благоприятно сказывается на пластичности силицидных покрытий. Порошок кремния является источником активных атомов кремния, непосредственно участвующих в формировании диффузионного слоя. Алюминиевая пудра не участвует в формировании диффузионного слоя, служит для легирования силицидных фаз, что приводит к снижению пористости силицидного слоя. Кремнефторид натрия является активатором процесса, обеспечивающим образование и доставку активных атомов насыщающего элемента к поверхности. Использование кремнефторида натрия в качестве активатора позволяет интенсифицировать процесс насыщеИия за счет наличия в газовой фазе фторида кремния, образующегося при разложения активатора. Окись алюминия является инертной добавкой и служит для предотвращения спекания рабочей сМеси и приваривания ае частичек к насыщаемой поверхности. Пример. Пресс силицирования осуществляется при 900 и 950 С в контейнере с плавким затвором. Продолжительность насьш1ения зависит от требуемой глубины слоя и составляет 2-5 ч. В табл.1 представлены примерыпредлагаемого состав.а для силицирования изделий из стали Х23Н18. Предлагаемый состав для силицирования позволяет увеличить скорость ормирования диффузионного слоя в 2 раза (табл.2). В табл.З приведены данные о пористости силицидньпс покрытий, сформированных из предлагаемого состава. Замеры пористости покрытий осуествляют согласно методике, привеенной в ГОСТе 9302-79, и проводят а образцах, насьш1енных при 950 С течение 2-х ч. Как следует из данных, приведенйых в табл.З, предлагаемый состав для силицирования позволяет получать покрытия практически без пор.

J1135802 , 4

В табл.4 представлены данные о а составы 3-5 практически не повышажаростойкости покрытий, сформирован- ют жаростойкость по сравнению с сосНых из составов 1-5. тавом 2.

Как следует из данных, приведен- 5 Таким образом, предлагаемый сосных в табл.4, использование для насы- тав позволяет в 2 раза увеличить толщения состава 1 позволяет в 2,5-3 щину слоя и в 2,5 - 3 раза повысить раза повысить жаростойкость покрытия, его жаростойкость.

Компоненты и их содержание, мас.%

Состав

Алюминиевая пудра

Таблица 1

Окись алюмиКремнафтониярид натрия

СОСТАВ ДЛЯ СИЛИЦИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ, содержащий порошок кремния, окись алкминия и активатор, о т л и ч а юг; и и с я тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, повышения жаростойкости обрабатываемых изделий и снижения пористости силицированного слоя, он дополнительно содержит алюминиевую пудру, а в качестве активатора - кремнефторид натрия при следующем соотношении .компонентов, мас.%: Порошок кремния 44-46 Алюминиевая пудра 2-5 Кремнефторид натрия 1-3 Окись алюминия Остальное.

2

5

4

3

(известный)

48

1

6 Глубина диффузионного Состав

900°С 1ерез 2 ч 5 (известный) Слоя нет, следы диффуз 3045 3550

50 48 50 49 51 50 47

2 1

2 3

0,5

1 5

Т. аблица 2

9 50 С через 4 ч слоя, мкм, при температуре через через 4 ч 2 ч