Порошкообразный состав для комплексного насыщения изделий из железоуглеродистых сплавов Советский патент 1990 года по МПК C23C12/02 

Изобретение относится к металлургии, в част-ности к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано в машиностроении для повь.п1;ения износостойкости трущихся деталей машин и оборудования.

Цель изобретения - повышение качества диффуз.-ioHHoro слоя за счет улучшения стабильности.толщины и микротвердости с однозременнь1м снижением себестоим ости состава.

Состав .содержит порошок сплава Сормайт 5 фаррос шикокром, галоидный активатор и наполнитель; причем ферросиликохром взят с концентрациО

ей кремния 5-30 мас.% при следующем . .соотношении компонентов, мас.%: Порошок сплава Сормайт 20-30

Ферросиликохром 20-40 Галоидный активатор 1-5 Наполнитель Остальное Используют порошки сплава Сормайт марок ПГ-С1, ПГ-С27 и ферросиликохром марок ФСХ-13, ФСХ-20, ФСХ-26. В качестве галоидного активатора, могут быть использованы хлористый аммоний, фтористый натрий, хлорокис.ь меди к другие.. Наполнитель предот-. вращает спекание состава. В качестве наполнителя могут быть использованы

со 00

СП

окислы металлов, напр, , S.iO и другие.

Введение в сплав Fe-Cr небольшого количества кремния стимулирует |форми- рование износостойкого хромированного слоя, снижает температуру начала образования, карбидов хрома и увеличивает толщину слоя. Кроме того, наличие смеси достаточного количества кремнистого ферросплава предотвращает окисление обрабатываемых деталей, позврляя уменьшить затраты на герметизацию контейнеров.

Концентрация хрома и углерода в сплавах марок ФСХ-13, ФСХ-20, ФСХ-26 равна или значительно вьше,- чем. у наплавочного порошка Сормайта,.поэтому насыщение обрабатываемой поверхности идет равномерно из обоих сплавов без их перекрестного влияния друг на-друга. Кремний в силу более высокой активности, успевает уже при первичном нагреве указанного состава быстро перераспределиться между обоими сплавами, также, мягко и равномерно участвуя затем в процессе формирования слоя.

Как показали расчеты с помощью автоматизированной системы АСТРА, введение кремния в технологические срезы при ХТО в количественном соотношении с хромом примерно 1:(6-10) при содержании последнего 30-60% от общей массы источника насыщающих элементов, снижает температуру образования карбидов хрома в слое приблизительно на , что и обеспечивает более высокую однородность слоя.

Повышение концентрации кремния вы- ше указанного ведет к более интенсивному силицированию (т.е. уменьшению микротвердости и появлению пористости), а занижение - к росту.температуры карбйдообразования и ухудшению однородности физико-механических свойств..

Состав и свойства приведены в таблице .

Проводят обработку образцов из средне- и высокоуглеродистых сталей, чугунного литья и серого чугуна. Порошковые смеси после тщательного перемешивания насыпают в негерметичные контейнеры из жаропрочной стали, куда укладывают также образцы из указанных материалов. Выдержка контей- .неров в печах типа СШОЛ при. 950- составляет от 6 до 10 ч, Пос

5

0

5

О

0

5

5

0

5

ле охлаждения контейнеров смеси из них ссыпают, в них вводят 1 мас.% галоидного активатора, после чего их используют повторно до тех пор, пока параметры слоя после очередной регенерации не отклоняются от указанных в таблице. Число таких регенераций для каждой смеси приведено в таблице.

На образцах после извлечения из контейнеров подготавливают поперечные к поверхности микрошлифы. После травления 4%-нЫм спиртовым раствором HNOj шлифы исследуют на микротвердомере ПМТ-3,. где по периметру шлифа замеряют толщину и микротвердость слоя.

Из сравнения результатов испытаний диффузионного слоя, полученного при насьш ении в предлагаемом и известном составах, видно, что для различных сталей и чугунов предлагаемые составы позволяют при большем числе регенераций получать более однородные по толщине и микротвердости слои.

Из таблицы, следует, что удовлетворительные параметры слоя достигаются тогда, когда при общей доле ис- точников насьш;ающих элементов в по- рошкойом составе 40-70 мас.% крем- нистьй ферросиликохромовый сплав содержит 5-30% Si и составляет 20-40% от массы-предлагаемого состава.

I

Таким образом, предлагаемый состав

.по сравнению с известным позволяет повысить качество диффузионного слоя за счет улучшения однородности по толщине и микротвердости с одновременным сокращением затрат на матери- алы и регенерацию смесей за счет замены большей части наплавочного порошка Сормайта ферросиликохромом с Преобладанием хрома над кремнием и повышенным содержанием углерода.

Формула изобретения

Порошкообразный состав для комплексного насьш1ения изделий из железоуглеродистых сплавов, включающий- порошок сплава Сормайт, ферросили- кохром, галоидньй активатор и наполнитель, отличающийся тем, что, с целью повышения качества диф-. фузионного слоя за счет .улучшения с табильности толщины и микротвердос- ти с одновременным снижением себесто- имости состава, он содержит ферроси

ликохром с концентрацией 5-30 мас,% при следующем компонентов, мас.%:

Порошок сплава

Сормайт

Ферросиликохром с концентрацией кремния 5-30 маеЛ Галлоидный активатор Наполнитель

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости трущихся деталей машины и оборудования. Цель - повышение качества диффузионного слоя за счет улучшения стабильности толщины и микротвердости с одновременным снижением себестоимости. Состав содержит 20-30 мас.% порошка "Сормайт", 20-40 мас.% ферросиликохрома с концентрацией кремния 5-30 мас.%, 1-5 мас.% галоидного активатора и остальное наполнитель. Состав позволяет получать диффузионные слои более высокого качества за счет улучшения однородности по толщине и микротвердости. Стоимость состава снижается за счет частичной замены порошка "Сормайт" на ферросиликохром и увеличения кратности использования. 1 табл.