Состав для титаномарганцирования стальных изделий Советский патент 1985 года по МПК C23C10/52 

Изобретение относится к металлур гии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов в поро ковых средах и может быть использов но в машиностроительной промьшшанно ти. Известны составы для титанирован стали на основе порошков титана (75% титана,. 24% окиси алюминия и 1% хлористого аммония 1j . Однако состав отличается недоста точно высокой износостойкостью обра ботанных стальных изделий. Наиболее близким техническим реш нием по технической суп ности и дост гаемому эффекту к изобретению являе ся порошковая смесь, включающая в св состав: титан (ферротитан) - 40-50% ферромарганец - 25-40%, фтористый натрий - 3-5%, плавиковый шпат остальное zj . Диффузионное насышвние в известн составе приводит к образованию карбидного слоя.из стали, обладающего повышенной износостойкостью. Целью изобретения является повышение износостойкости. Поставленная цель достигается тем, что в состав для титаномарганцирования стальных изделий, включающий титансодержащее вещество, марганецсодержащее вещество, инертную добавку и активатор, допол нительно содержит порошок алюминия в качестве титансодержащего вещества - окись титана, в качестве марганецсодержащего вещества - окис марганца, в качестве инертного наполнителя - окись алюминия, а в качестве активатора - хлористый аммоний и фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мае.%: Окись титана 15-19 Окись марганца 15-19 Порошок алюминия 15-16 Хлористьй аммоний 1-3 Фтористый алюминий 1-3 Окись алюминия Остальное Окись титана и окись марганца являются поставщиками атомов, титана и марганца, которые образуются в результате восстановления этих окислов введением в состав алюминия (восстановитель) при температуре изотермической выдержки. 2 Процесс диффузионной обработки в предлагаемом составе проводят прк 800-1050 Си течение 4-6 ч в контейнерах с плавким затвором без использования вакуума или защитных атмосфер. Поскольку алюминий, входящий в состав насыщающей смеси, полностью не расходуется на восстановление окислов титана и марганца, то в процессе диффузионной обработки сталей образуются титанмарганцевые слои на основе алюминиймарганцевой эвтектики, а также карбидов -титана и марганца. Создание такой структуры, состоящей из твердой карбидной и мягкой эвтектической составляюш 1х, равномерно распределенных между собой, существенно сказьшается на повышении пластичности и сцепляемости с основой титанмарганцевых диффузионных слоев. Напротив, диффузионная обработка железоуглеродистых сплавов в известной порошковой среде (прототип) приводит к образованию сплошного карбидного слоя, который недостаточно работоспособен и пластичен. Поэтому износостойкость разработанных титанмарганцевых диффузионных слоев, превьшает износостойкость известных (прототип). П р и м е .р. Процесс диффузионной рбработки в предлагаемом составе проводят при 800 и в течение 4 и 6 ч в контейнерах с плавким затвором без использования вакуума или защитных атмосфер. При этом на поверхности стали формируется слой карбидов титана ,(TiC) и марганца (). Б таблице приведены результаты испытания на абразивную износостойкость образцов из стали УЗ на машине типа ХБ-4. При этом условия испыта- . ния следующие: скорость вращения абразивного круга 60 об/мин; радиальная подача образца 1 мм/об; нагрузка 0,94 МПа. Условия насьщ1;ения: t 1050°C, D 6 ч. Таким образом, использование предлагаемого состава позволяет увеличить износостойкость титаномарганцированных сталей по сравнению с известным в 1,5-5,9 раз.

Известный SOFeTi + 25FeMn + 5NaF + 15CaFj

Предлагаемый 45,5Al20 j+21TiO,j+13Mn02 + 16, 5AI+

14,2 .

СОСТАВ ДЛЯ ТИТАНОМАРГАНЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий татансодержащее вещество, марганецсодержащее вещество, активатор и инертную добавку, отличающийся тем, что, с целью увеличения износостойкости сталей, он дополнительно содержит порошок алюминия, в качестве титансодержащего вещества - окись титана, в качестве марганецсодержащёго вещества - окись марганца, в качестве инертной добавки - окись алюминия, а в качестье активатора - хлористый аммоний и фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Окись титана 15-19 Окись марганца 15-19 Порошок алюминия 15-16 (Л Хлористый аммоний 1-3 Фтористьй алиминий 1-3 Окись алюминия Остальное