Способ получения стальных отливок Советский патент 1990 года по МПК C23C10/52 

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано для диффузионного хромирования стальных отливок.

Цель изобретения - увеличение износостойкости стальных отливок за счет увеличения глубины хромированного слоя, уменьшение продолжительности И упрощение способа.

Способ включает нанесение пасты толщиной 5-7 мм для хромирования на

литейную форму и диффузионное хромирование стальных отливок во время вакуумно-пленочной формовки в процессе кристаллизации и охлаждения. Иаста содержит 40-70 мас.% хромонасыщающей смеси (порошок хрома и хлористый аммоний в соотношении 10:1), 30-60 мас.% оксида алюминия, а в качестве связующего - клей т-2 (90%) в ацетоне (10%). Связующее вводится сверх 100% до пастообразного состояния.

Для исследования предлагаемого способа изготавливают литейные формы

О5

тЛ

СП

ю

ГС

00

методом вакуумно-пленочной формовки. На тыльную сторону синтетической плен- ки питейной формы наносят указанный coctas толщиной 5-7 мм, затем форму с диффузионным активным покрытием сушат теплым воздухом (температура воздуха ) в течение 10 ьшн.Форму подготавливают для получения литых образцов, размерами 150x110x35, 10

Исследуемые составы пасты.для хромирования приводятся . 1.

Изготовленные литейные формы с легирующим облицовочным слоем заливают ,5 при 1. из стали. Продолжительность остьшания от температуры заливки до температуры 900°С 12-25 мин.

При температурах заливки стали ( 1500 С) увеличивается количествА 20 газообразного дихлорида хрома (CrCl2) в равновесной газовой смеси и вследствие большой скорости диффузионного перемещения атомы хрома быстро проникают на большую глубину из контактной 25 поверхности в. глубину образца. После кристаллизации и охлаждения стальных отливок проводят металлографическое исследование поверхностных слоев.

Результаты замеров толщины диффузи зо онного слоя представлены в. табл. 2.

Таким образом, хромирование сталь- ных отливок сплавов при вакуумно-пленочной формовке по сравнению с известным способом повышает тол1ЩНУ слоя

3-7 раз.

Если содержание хромонасыщающей смеси ниже нижнего граничного значения (менее 40 мас.%Х, то происходит объединение (Л -твердого раствора хро-дд ма в железе, что уменьшает толщину диффузионного покрытия. Если содержание хромонасыщающей смеси выше верхнего граничного значения (более 70 мас.%), то тол1щна слоя незначи- Д5 тельно увеличивается, но при этом возможно образование механических пригаров.

Если содержание оксида алюминия нее 30 Mat.%, то процесс восстановления происходит неполностью, посколь- ку оксид алюминия является восстановителем хрома. С увеличением количеств ва оксида алюминия (более 60 мас.%)

толщина диффузионного покрытия снижается.

Раствор (клей БФ-2 90% + Ацетон 10%) применяется в качестве связывающего . При увеличении в нем содержания ацетона более чем на 10 мас.% клей становится жидким, в результате происходит стекание облицовочного состава. Уменьшение количества ацетона (менее 10 мас.%) приводит к тому, что раствор становится густым и нанесение его становится сложным.

Результаты испытаний на износостойкость представлены в табл. 3.

Износостойкость определяют на ма- шине трения и износа 2070 СМТ-1 на образцах диск-диск при сухом трении методом взвешивания. Частота вращения вала нижнего образца при испытании 750 ыкн- момент трения 20 мм, усилие на образцах 200 Н.

Таким образом., износостойкость возрастает в 1,5-1,8 раза при увеличении толщины диффузионного слоя - в 7раз При этом сокращается также продолжительность процесса насьвцения, что упрощает процесс хромирования. Формула изобретения 1. Способ получения стальных отливок, включающий нанесение пасты, содержащей порошок хрома и связующее, и диффузионное насыщение, отличающийся тем, что, с целью увеличения износостойкости стальных; отливок за счет увеличения глубины хромированного слоя, уменьшения продолжительности и упрощения способа, нанесение пасты проводят толщиной 5-7 мм, а диффузионное насьш1ение проводят во время вакуумно-паеночной формовки в процессах кристаллизации и охлаждения в пасте, дополнительно со- держащей оксид алюминия, хлористый аммоний и порошок хрома, при соотношении хрома и хлористого 10:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошок хрома н .

хлористый аммоний 40-70 Оксид ащоминия30-60

2. Способ по п. 1, отличаю- щ и и с я тем, что паста в качестве связующего содержит раствор клея БФ-2 (90%) в ацетоне (10%).

Таблица 1

Продолжение табл.3

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано для получения хромированных стальных отливок. Цель изобретения - увеличение износостойкости стальных отливок за счет увеличения глубины хромированного слоя, уменьшение продолжительности и упрощение способа. Способ включает нанесение пасты толщиной 5-7 мм на литейную форму и диффузионное хромирование стальных отливок во время вакуумно-пленочной формовки в процессе кристаллизации и охлаждения. Паста содержит 40-70 мас.% хромонасыщающей смеси (порошок хрома и хлористый аммоний в соотношении 10-1) и 30-60 мас.% оксида алюминия, а в качестве связующего - раствор клея БФ-2 (90%) в ацетоне (10%). Связующее вводится сверх 100% до пастообразного состояния. В результате использования способа износостойкость стальных отливок возрастает в 1,5-1,8 раза при увеличении толщины слоя @ в 7 раз. При этом продолжительность процесса насыщения сокращается с 8 до 25 мин, что упрощает процесс хромирования.1 з.п.ф-лы, 3 табл.