Состав для хромоалитирования стальных изделий Советский патент 1985 года по МПК C23C10/56 

о:)

1чЭ

СО СХ)

Изобретение относится к металлургии, в частности к химикотермической обработке сталей и сплавов, а именно к термодиффузионному насыщению сталей и сплавов хромом и алюминием, и может быть использовано для защиты поверхности изделий от воздействия неорганических кислот.

Известен состав для хромоалитирования 1, содержащий мас.%;

Порошок

ферроалюминия49,5

Порошок хрома49,5

Хлорид алюминия1

Недостатком этого состава являются низкие антикоррозионные свойства сформированных покрытий в соляной кислоте и других неорганических кислотах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является состав для хромоалитирования 2, содержащий, мас.%:

Феррохром50

Алюминий10

Хлорид аммония 5

Окись алюминия 35

Процесс, насыщения осуществляют в контейнере с плавким затвором при 950-1050°С Продолжительность насыщения зависит от требуемой глубины слоя и составляет 2-6ч

Недостатком этого состава является невысокие антикоррозионные свойства сформированного покрытия в соляной кислоте и парах соляной кислоты.

Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости поверхности обрабатываемых деталей.

Указанная цель достигается тем, что состав для хромоалитирования стальных изделий, включающий феррохром, алюминий, хлористый аммоний и окись алюминия, дополнительно содержит ферромарганец при следующем соотнощении компонентов, мас.°/о:

Феррохром41-44

АлюминийII -13

Хлористый

аммоний1-2

Ферромарганец6-8

Окись алюминия Остальное

Порощки феррохрома и алюминия являются источниками активных атомов хрома и алюминия, непосредственно участвующих в формировании диффузионного слоя.

Порошок ферромарганца (ГОСТ 4755-80) не участвует в формировании диффузионного слоя, служит для легирования поверхностных алюминидных фаз диффузионного слоя, что и обеспечивает повышение коррозионной стойкости покрытия.

Хлорид аммония предназначен для активизации процесса и обеспечивает образование и доставку активных атомов диффундирующих элементов к насыщаемой поверхности.

Окись алюминия является инертной добавкой и служит для предотвращения спекания рабочей смеси и приваривания ее частичек к насыщаемой поверхности.

Ввод в состав ферромарганца (ГОСТ О 4755-80), взятого в указанных пределах, не оказывает влияния на кинетику формирования диффузионного слоя, позволяя при этом получить хромоалитированные покрытия с высокими антикоррозионными свойства в j парах соляной кислоты.

Процесс хромоалитирования из предлагаемого состава осуществляется в контейнере с плавки затвором при 900-1050°С. Продолжительность насыщения зависит от тр ебуемой глубины диффузионного слоя и составляет 2-4 ч.

В табл. 1 представлены примеры предложенного состава для хромоалитирования. В табл. 2 представлены результаты диффузионного насыщения стали 20Х23Н18. Как следует из табл. 2, насыщение из предлагаемого состава идет с той же скоростью, что и из состава 5.

Испытанию на коррозионную стойкость подвергали образцы, насыщенные при 1000°С в течение 4 ч. Испытание проводилось в парах 20%-ного раствора соляной кислоты в течение 6 ч при 100°С. Коррозионную стойкость оценивали по привесу. Результаты испытания на коррозионную стойкость приведены в табл. 3.

Состав 6 (феррохром 41, алюминий 11, 5 хлорид аммония 2, ферромарганец 10, окись алюминия 36), состав 7 (феррохром 44, алюминий 11, ферромарганец 4, хлорид аммония 2, окись алюминия 39) - составы с запредельным содержанием ферромарган0 - . .

Как видно из данных, приведенных в

табл. 3, предложенный состав для хромоалитирования позволяет получить покрытия с коррозионной стойкостью превышающей коррозионную стойкость покрытия, сформированного из состава 5 в 16-17 раз.

Таким образом, использование предлагаемого состава для хромоалитирования позволяет значительно повысить коррозионную стойкость покрытия, сохраняя при этом высокую скорость формирования диффузионного слоя.

Использование составов с запредельным содержанием ферромарганца значительно снижает эффект повышения коррозионной стойкости.

Т а б л и ц а 1

СОСТАВ ДЛЯ ХРОМОАЛИТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий феррохром, .алюминий, хлористый аммоний и окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости поверхности обрабатываемых деталей, он дополнительно содержит ферромарг ганец при следующем соотнощении компонентов, мас.°/о: 41-44 Феррохром 11 - 13 Алюминий Хлористый аммо1-2 ний 6-8 Ферромарганец Остальное Окись алюминия