Состав для комплексного насыщения стальных изделий Советский патент 1989 года по МПК C23C12/02 

Изобретение относится к металлур- ГИР1, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного насыщения стальных изделий молибденом, никелем и азо-i ТОМ , и может быть использовано при изготовлении инструментов, деталей машин, приборов и механизмов, работающих в агрессивных средах.

Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости и износостойкости изделий.

Состав для молибдено-никелирова- ния стальных изделий, включающий порошок молибдена и окиси алюминия дополнительно содержит порошок никеля, аммоний хлористый и аммоний никель молибденовокисльш при следую щем соотношении компонентов, мас.%

Порошок молибдена 35-45

Порошок никеля 20-25

Хлористьш аммоний 3-5

Аммоний никельмолибденовоки слый 10-15

Окись алюминия Остальное

Температура процесса насьш5ения составляет 1100-1150°С, а продолжительность выдерзкки 2-12 ч.

В результате обработки изделий в таком составе в диффузионном слое образуются легированные азотом корро.зионностойкие и износостойкие фазы МоМдИ MoNi4. Твердость слоя составляет 14000-15000 МЛа.

Назначение вводимых компонентов следующе.е.

Порошок молибдена и порошок никеля вводят с целью получения атомарных молибдена и никеля, котбрые диффундируют в поверхностные слои изделий в процессе обработки.

ел

1чЭ

Ч

СО

Аммоний хлористый является ак™ тиватороМс,

Аммоний никель молибденовокислый вводят с целью получения атомарного азотаJ который;, диффундируя в по верхностный слой образует сложные нитриды, имеющие вь сокую твердость. Кроме тогоэ азот способствует рбраз ваниго фаз MoHij и MoNi,

При разложении аммония ник.ель молибденовокисяого образуются так- же атомарные никель и молибден котрые диффундиру от в поверхностные слои изделий,, тем самым интенсифицируется процесс диффузионного насыщения „

Окись алюьо-шня вводят в состав с целью предотвращения спекания части состава и их -глриваривания к изделия

Процесс молибденоникелирования осуществляют следующим образом.

Изделия,, предназначенные для химико-термической обработки, обезжи ривают в горячем 80-90°С/5%-ном растворе щелочном и сзяпат при 100- 150 С-. Остывшие изделия укладывают в контейнеры с плавкими аатворами послойно пересыпают насыщающей смесью5 загружают в электропечьз нагревают до 1 00-Г 50 С и выдерхш- вают при этой температуре 2-12 Ча Вместе с изделиями молибденонике- лкрованию подвергают образдЫд НЕГО- товленнь1е на той же марки стали з по которым определяют толщину диффузионного )2лоя5 ег о твердость S износостойко с гь и коррозионную стойкость.

После окончания «олибденоникели рования контейнеры выгружают из печи, охлаждают до комнатной температуры и разгерметизируют.

П р и м ер 1 с Образтды, изготовленные из стали марки подвергали молибденоникелированию в составах массовое процентное .содерлсание которьк представлено в табл,1. Температура процесса составляла 1150 С а продолжительность выдержки - 4 ч После обработки образцы подвергали испытаниям на износ на машине трекия марки определяли толщину диффузионного слоя,, его твердость и коррозионную стойкость, Корро- зяонн по стойкость определяли в 50% ном водном растворе азотной кислоты.

Результаты испытания представле- .ны в табл.,

Коррозионная стойкость образцов после обработки в предлагаемом составе в 3,4-3,7 раза, а износостойкость в 2,5-3,3 раза выше, чем коррозионная стойкость и износостойкость образцов после обработки в известном составе.

Оптимальным является состав для молибденоникелирования, содержащий компоненты в заявленных пределах. При содержании активных компонентов

менее нижних предельных значений

коррозионная стойкость, и износостойкость образцов увеличиваются незначительно по сравнению с изделиями, обработанными в известном составе, а

при содержании активных компонентов более верхних, предельных значений коррозионная стойкость и износостойкость образцов не увеличиваются по сравнению с образцами, обработанны:ми в оптиматьном составе,

Пример2е Образцы, изготовленные из сталей марок 08 кп, 20, 40Хз 45 и 45Л, подвергали молибденоникелированию в известном составе

(п„6, табл,1) и Е предлагаемом составе (п.25 табЛе3)5 описанным выше способом. Температура процесса составляла 1100°С, а продолжительность выдержки - 6 ч. После обработки образцы подвергали испытаниям на износ, определяли толщину диффузионного слоя и его твердость, определяли коррозионную стойкость;

Результаты испытания представлен

ны в табл.2,

Формула изобретения

Состав .дпя комплексного насыщения стальных изделий включающий порошок молибдена и окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости и износостойкости, он дополнительно содержит порошок никеля, хло- ристьш аммоний, молибденовокислый аммоний никель при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Порошок молибдена 35-45 Порошок никеля 20-25 Хлористый аммоний 3-5 Никель молибденово- кисльй аммоний 10-15 Окись алюминия Остальное

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного насыщения стальных изделий молибденом, никелем и азотом, и может быть использовано при изготовлении инструментов, деталей машин, приборов и механизмов, работающих в агрессивных средах. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости и износостойкости изделий. Осуществляют одновременно совместное диффузионное насыщение стальных изделий молибденом, никелем и азотом в составе, содержащем, мас.%: порошок молибдена 35-45

порошок никеля 20-25

аммоний хлористый 3-5

аммоний никель-молибденовокислый 10-15

окись алюминия остальное. 2 табл.

Аммоний никельмолибденовокислый .

Окись алюминия

Порошок молибдена

Порошок никеля

Аммоний хлористый Аммоний никельмолибденовокислый

Окись алюминия

Порошок молибдена

Порошок никеля.

Аммоний хлористый Аммоний никельмолибденовокислый

Окись алюминия

Порошок молибдена

Порошок никеля

Аммоний хлористый Аммоний никельмолибденовокислый

Оки сь алюминия

Порошок молибдена

Порошок никеля

Аммоний хлористый Аммоний никельмо- либденовокислый

Окись алюминия

Порошок молибдена

Окись алюминия

94

13200 1,5

0,33

96

13800 1,3

0,29

97

14000 1,2

0,25

97

14000 1,2

0,25

Известный состав

68 2800 4,4

0,83

Т а б л и ц а 2