Хром-никелевый алюминий и способ его получения Советский патент 1993 года по МПК C22C21/00 C22C27/06 

Изобретение относится к новым химическим соединениям, в частности к хром-никелевому алюминиду состава , который может быть использован в качестве упрочняющего компонента для плазменно-лазерного легирования хромсодержящнх сталей.

Цель изобретения состоит в получении ноцого химического соединения I

хром-никелевого алюминида состава

CrAl eNijQ, которое обладаРт попытон- ной твердостью, позволяющей испольэо- .вать его в качестве материала для плазменно-лачерного лег нрорання хромсодержащих сталей.

Способ получения пррдчот мпиго динения заключается в .

316885

Исходные материалы чистотой не ме- HSP ЧР,99% помещают в тигель из оксида алюминия и сплавляют при 1650- в вакууме (1-3) рт.ст. 5 и течение 40-50 млн (время выдержки расплава). Затем систему заполняют аргоном и ведут охлаждение тигеля с р ас- со скоростью 2-5°С/с до 50- 60 С без снятия вакуума. Далее прово- Q дят гомогенизирующий вакуумный отжиг материала при 1250-1300°С с вцдержкой 24-26 ч с последующим охлаждением вместе с печью.

v/290 мкм, средняя микротвердость 1014 кгс-мм в то время как у стали 4x4 ВФ - 692 кгс мм 2. Свойства поверхностного слоя стали 4x4 ВФ после лазерного легирования алюминидом, полученным по предложенному способу, приведены в таблице.

Как следует из приведенных в таблице данных, новое химическое соединение (хром-никелевый алюминид СгА1,Н1ф|04) позволяет упрочнить поверхностный слой хромсодержащих ста

Изобретение относится к новым химическим соединениям, в частности к хром-никелевому алюминиду состава CrAlH9Nieo4, который может быть использован в качестве упрочняющего материала при плаэменно-лаэерном легировании хромсодержащих сталей. Целью изобретения является получение нового химического соединения - хром-никелевого алюминида состава , которое обладает повышенной твердо- ст(ью, позволяющей использовать его в качестве материала для плаэмеино-ла- зерного легирования хромсодержащих сталей. Предложенный бром-никелевый алюминид получают сплавлением исходных компонентов (чистотой не менее 99,99%) при 1650-172S°C в вакууме

и результате такой тбработки полу- |5 лей при использовании его в качест

чают хрупкий,( плотный блестящий материал, имеющий микротвердость, измеренную на приборе ПМТ-3, равную 850Ј i15 кгс-мм .

Согласно результатам химического и рентгенографического анализов хром- нтткелевый алюминид состава имеет тетрагональную кристаллическою решетку с периодами ,510±0,006 А, ,,007 А, рассчитанными по всем рефлексам.

Полученный хром-никелевый алюминид измельчали с классификацией по крупности от +40 до -110 мкм для плазменного напыления на подложку из хром- соде ржащей стали 4x4 ВФ. Плазменное нанесение порошка хром-никелевого алю минида на стальную подложку включает следующие операции. Дробеструйную обработку рабочей поверхности металла, ее обезжиривание, нагрев до 100-120°С и нанесение покрытия толщиной 300- 350 мкм за 3-4 прохода головки плазмотрона. Адгезия напыленного слоя к матричному металлу составляет 6- 7 ктс-мм 2 и обеспечивает его удержание при лазерной обработке, осуществляющейся квантовым генератором типа ЛТН-103. После такой обработки

в поверхностном слое металла образует-дз алюминий и никель сплавляют в соотнося зона интенсивного массообмена сшении 1:1,19гО,04при 1650-1725°С и коэффициентом легирования матричного металла 0,4 и расположенная под ней зона микродиффузии основного металла, обогащенная хромом. Глубина зоны JQ

вакууме (1-3) рт.ст., выдержку осуществляют 40-50 мин охлаждают со скоростью 2-5 град/с, а отжиг проводят при 1250-1300°С 24-26 ч.

ве легирующего материала при плаэмеи- но-лаэерном легировании.

Средняя микротвердость стали 4x4 ВФ составляет 587 кгс«мм 2, а средняя микротвердость поверхностной зоны после лазерной закалки равна 749 кгс-мм (при толщине закаленного слоя л- 160 мкм). Средняя микротвердость зоны после плазменно-лаэерно- го легирования с использованием предложенного хром-никелевого апюминидз, равна 1014 кго мм при глубине слоя 290 мкм.

30 Формула изобретения

КУ охлаждение н гомогенизирующий от|- жиг в вакууме, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества сталей за счет увеличения твердости поверхностного слоя, хром,

алюминий и никель сплавляют в соотношении 1:1,19гО,04при 1650-1725°С и

вакууме (1-3) рт.ст., выдержку осуществляют 40-50 мин охлаждают со скоростью 2-5 град/с, а отжиг проводят при 1250-1300°С 24-26 ч.

Параметры способа получения предложенного хром-никелевого алюмннида CrAl,,,Nieflt

ату- лав

Вакуум, мм рт. ст.

110- 5.10- 2-10

Скорость охлаждения, град, с 5,0 2,0 3,5

Мнкротвердость зон лазерного легирования стали 4«4 ВФ для различных расстояний от поверхности металла

10-170 мкм

1030 1001 1065

1015

995

1041

690 700 715