Состав для силицирования стальных изделий Советский патент 1990 года по МПК C23C10/44 

Изобретение относится-к металлур- .гии, а именно к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве .насьпцающей среды для диффузионного силицирования сталей и использовано в машиностроении, приборостроении, кузнечном производстве.

Цель изобретения - повышение насы- щаюдей способности состава, повышение твердости изделий.

Состав для силицирования, содержащий карбид кремния, графит, фтористый натрлй, дополнительно содержит красный ютам при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Графит

Карбид кремния 45-70 Фтористьш натрий 5-10 Красный шлам15-25,

Предлагаемый состав позволяет проводить процесс сили1щрования при дли- тепьных высокотемпературных выдержках и обеспечивает формирование силициро- ванных слоев с повышенной, твердостью и толгдиной.

Пример. Проводят диффузионное насыщение образцов из стали 45 разые- .ром 10x10x20 мм. Составы готовят сме- шиванием порошковых компонентов и засыпают образцы. Затем образцы помеща- от в печь с температурой 900 с. Продолжительность ДИО.МРУЗИОННОГО насы1ч;е- ния 2 ч. После этого образцы подвер- тают исследованиям.

Данные по обработке в предпагае- NOJx и известном составах приведены в таблице.

о:

СП

ю

ГС

Микротвердость слова измеряют ка ШТ-3. Толщину слоев замеряют на шли- юах с помощью микроскопа ММР-3.

Приведенные в таблице данные свидетельствуют о том, что применение предлагаемой смеси обеспечивает в 1,4-1,3 раза большую толщину слоя и в 1,6-1,4 раза более высокую микротвердость по сравнению с известной смесью.. При уменьшении содержаьшя карбида кремния меньше предлагаемого предела, а фтористого натрия и графита выше предела образуются диффузионные слои, не отличаюпщеся от известного (состав 5). При использо1вании красного шлама больше или меньше предлагаемого предела образуются слои с меньшей толщиной по сравнению с известными (составы 6,7). При использовании карбида кремния больле предлагаемого предела уменьшается толщина слоя I (состав 8).

i Используемые порошки применяют в порошкооб зазном виде. Карбид кремния используется как поставщик атомов кремния. Фтористый натрий применяется в качестве активатора, графит - для предотвращения спекания смеси.Красньй шлам является массовым отходом П15оиз- водства глинозема и бокситов .и представляет собой тонкодисперсную смесь оксидов железа, алюминия, кремния.

0

кальция, титана, натрия и др.. 90% смеси имеет дисперсность класса мень- ше 0,053 мм.

В предлагаемом способе применяют сухой порошок красного шлама, образующийся в результате переработки бокситов, и перед вводом в состав смеси не требует специальной подготовки. Сое- о тав шлама следующий, мас.%: 42-55; 14-18; SiOjt 5-10; CaO 5-10; TiO 4-6; 2-8.

Наличие в шламе оксидов металлов способствует прохождению экзотермической реакции и их восстановление. В результате чего происходит легирование силицированного слоя и повышение его толщины и твердости в 1,4-15 раза.

20 Формула изобретения

Состав для силицир.ования стальных изделий, включающий карбид кремния, фтористый натрий и графит, о т л и

чающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и повьш1ения твердости, он дополнительно содержит красный щлам при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид кремния 45-70 Фтористый натрий 5-10 Графит . 10-20 Красный шлам 15-25

Изобретение может быть применено в машиностроении, кузнечном производстве и приборостроении для повышения твердости, жаростойкости и коррозионной стойкости инструмента и деталей машин, работающих в агрессивных и коррозионных средах. Цель - повышение насыщающей способности и повышение твердости изделий. Для этого состав содержит, мас.%: карбид кремния 45-70, фтористый натрий 5-10, графит 10-20, красный шлам 15-25. При введении красного шлама, содержащего оксиды железа, титана и др.элементов, внутри обмазки протекают экзотермические реакции с выделением тепла и восстановлением оксидов металлов, которые, диффундируя совместно с кремнием, легируют силицированный слой и способствуют повышению его твердости. 1 табл.