Порошкообразный состав для нанесения комплексных покрытий на стальные изделия Советский патент 1985 года по МПК C23C12/02 

I Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке стальных изделий (при содержании ,4) в порошковы насьпцающих средах, и может быть использовано в машиностроительной, судостроительной, станкоинструментальной и других отраслях промышленности для повышения эксплуатационной стойкости инструмента и технологической оснастки. Известно диффузионное титанирование сталей в порошкообразных смесях с использованием в качестве источника активных атомов титана порошка титана, его окиси, окиси алюминия, алюминия и гидридов,мае Ti 25 + AIjOj 40 + TiOj 20 + + AI 10 + TiHj l . Недостатками данного состава являются дефицитность и высокая стоимость порошков смеси для титанирования, а также невозможность получения равномерных по толщине карбидных покрытий. Наиболее близким по техническо сущности и достигаемому эффекту является состав 21 для нанесения покрытий на стальные изделия, содержащий порошки хлорида щелочного металла, гидрида титана, фтортита на калия и карбида кремния йри следующем соотношении компонентов , мае.%: Хлорид щелочного металла65-80 Гидрид титана10-2 Фтортитанат калия 2-4 Карбид кремния 25-t5 Недостатками известного состав являются низкая насьщающая способ ность, пониженная твердость покры тий, формируемых при насьщ ении в такой среде. Цель изобретения - повьшенйе н сыщающей способности состава и из носостойкости обрабатываемых изде лий. Указанная цель достигается тем что порошкообразиь1й состав для на несения комплексных покрытий на стальиые и:зделия, содержая яй карбнщ кремния и фтортитанат калия, доиолнятельно содерзшт окись тита на, гидрид кальция, фторид натрия и окис| алюминия при следующемсоотношении компонентов, мас.% 52 Фтортитанат калия 2-4 Окись титана 40-45 Гидрид кальция 10-15 Фторид натрия 1-3 Окись алюминия 15-20 Карбид кремния Остальное. Получение активных атомов титана происходит в результате маталлотермического восстановления окиси титана гидридом кальция TiOj + CaHj Ti HjO + CaO Для образования газовой фазы в процессе насьщения в качестве активатора процесса используют фтортитанат калия и фторид натрия| карбид кремния - поставщик углерода, а окись алюминия - инерционная добавка, предотвращающая спекание смеси. Пример. Карбидные покрытия в предлагаемой среде получают в контейнерах с плавким затвором при изотермической вьвдержке: Т в течение 2 ч для восстановления TiO И ускорения внедрения активных атомов титана в изделиеj Т 1000 С в течение 3 ч для соединения внедренных атомов в титане с атомами углерода в изделии. Толщина, износостойкость и твердость карбидных слоев на -различных углеродистых сталях при использовании известного и предлагаемого способа приведены в таблице, Микротвердость диффузионных слоев измеряют на приборе ПМТ-3 при нагрузке на индентор 0,49 Н. Износостойкость определяют при испытании опытных образцов на машине типа Ш|сода - Саввина с использованием в качестве контртела алмазного диска. За меру оценки износостойкости принят объем лунки врезания коитртела в тело образца за 30 мин испытаний с удельной нагрузкой 5 кгс/см. Кавитациоиную стойкость определяют испытаниями образцов на магнитострикцйанной установке, питаемой от ультразвукового генератора при следующих условиях ре онайсного решма: частота 17,2 кГц, ток прдмахничнаания 15 А, анодный ток 0,8 А, амплитуда колебаний 14 мкм, время испытания 2 ч, среда -.морская вода.

Таким образом, насыщение средне и высокоуглеродистых сталей в среде предлагаемого состава спо собствует повьшению насьпцающей

способности состава в 2-2,5 раза и росту их сопротивления износу в 2 раза , кавитации в 3-4 раза.

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КОЖШЕКСНЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, содержащий карбид кремния и фтортитанат калия, : отлич ающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и износостойкости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит окись . титана, гидрид калыщя, фторид натрия и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мае.%: Фтортитанат калия 2-4 Окись титана . 40-45 Гидрид кальция 10-15 Фторид натрия 1-3 Окись алюминия 15-20 Карбид кремния Остальное.