Состав для ванадирования стальных изделий Советский патент 1990 года по МПК C23C10/20 

Изобретение относится к химико- термической обработке стальных изделий и может быть использовано в машиностроительной промышленности.

Целью изобретения является повышение насыщающей способности состава при одновременном повышении качества поверхности изделия за счет снижения его пористости.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что состав ванны для ванадирования металлических изделий, включающий пятиокись ванадия, алюминий и пироборнокнслый натрий, дополнительно содержит фтористый натрий и ферроцерий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пятиокись ванадия 8-12 Алюминий6-10

Фтористый натрий 10-15 Ферроцерий1-2

Пироборнокислый

натрийОстальное

Применение пятиокиси ванадия в качестве ванадийсодержащего вещества

в количестве 8-12 мас.% и при использовании активаторов насыщения позволяет получить слой карбидов ванадия типа VC толщиной 10-20 мкм-.

Алюминий, вводимый в расплав в количестве 6-10 мас.%, служит в качестве восстановителя ванадия согласно проходящей реакции:

SVjOy+IOAl 5A1703+6 VJ.

Совместное введение в расплав фтористого натрия и ферроцерия в указанных соотношениях позволяет получить слои толщиной 10-20 мкм и качество поверхности изделия не ниже 5 баллов, Воздействие указанных компонентов на свойства состава взаимосвязано. Так, фтористый натрий в количестве 10-15 мас,% снижает температуру плавления смеси на 50-100°С, повышает жидкотекучесть расплава и улучшает смачиваемость поверхности изделия. При этом улучшается контакт активной среды с металлом и обеспечивается более равномерное насыщение поверх(Л

ел

со

Јь

О О СО

ности атомами ванадия. Такая подготовка расплава позволяет активизировать процесс ванадирования за счет введения в расплав ферроцерия в ко- личестве 1-2 мас.%. Ферроцерий изменяет физико-химические параметры состояния поверхности, в основном адсорбционную способность,, и повышает активность поглощения атомарного вана дня. Толщина слоя карбидов ванадия в результате этого существенно возрастает, а высокая скорость зарождения карбидов позволяет повысить плотность

Фтористый натрий и фврроцерий вводят в количестве 10-15 и 1-2 мас.% соответственно.

Опробование предлагаемого состава для ванадирования стальных изделий проводят в условиях термической лаборатории в шахтной печи с использованием съемного тигля из нержавеющей стали. Смесь компонентов для расплава формируют из порошков с размерами фракций 0,5-3 мм. Предварительно расплавляют пироборнокислый натрий, затем в него вводят Остальные компоненты, причем Ферроцерий - в последнюю очередь.

Для сравнения исследуют известный состав вариант 5. В ванне обрабатывают следующие металлические изделия: штампы для холодной высадки из ста лей 14X15 и XI2МФ и волоки для волочения проволоки из твердого сплава ВК6. Режим ванадирования: температура 950°С, длительность 4 ч. На обработанных изделиях контролируют толщину покрытия металлографическим спосо- бом и качество поверхности с помощью профилометра-профилографа.

Результаты измерений представле- ны в таблице„

Q 5

0 5 Q

Q

5

Инструмент после ванадирования в ванне предлагаемого и известного составов испытывают при холодной высадке листовых заготовок из стали СтЗ (штампы).

Ванадирование в ванне предлагаемого состава позволяет получить слои толщиной 10-20 мкм и качество поверхности изделия не ниже 5-6 баллов.

Ванадирование в ванне с известным составом (вариант 5) при данном режиме обработки не позволяет получить слой более 7 мкм и качество поверхности выше 3 баллов.

Таким образом, использование предлагаемого состава позволяет получить слои толщиной более 10 мкм высокого качества.

Как следует из таблицы, за счет повышения стойкости инструмента возрастает количество изделий, обработанных одним инструментом.

Формула изобретения

Состав для ванадирования стальных изделий, включающий пятиокись ванадия, алюминий и пироборнокислый натрий, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и качества поверхности изделий за счет снижения их пористости, он дополнительно содержит фтористый натрий и Ферроцерий при следующем соотношении компонентов, мае

Пятиокись ванадия 8-12 Алюминий6-10

Фтористый натрий 10-15 Ферроцерий1-2

Пироборнокислый натрий -Остальное

(известный)

Изобретение относится к составу для ванадирования стальных изделий и может быть использовано в машиностроительной промышленности. Цель изобретения - повышение насыщающей способности состава и качества поверхности изделия за счет снижения его пористости. Для этого в состав для ванадирования стальных изделий, содержащий пятиокись ванадия, алюминий и пироборнокислый натрий, дополнительно вводят фтористый натрий в количестве 10...15% и ферроцерий в количестве 1...2%. 1 табл.

Составитель И. Солонцов Редактор Н, Гунько Техред Л.Сердюкова Корректор Н. Король

Заказ 24

Тираж 790

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное