Состав обмазки для цементации стальных изделий Советский патент 1992 года по МПК C23C8/00 

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов путем термодиффузионного насыщения углеродом.

Цель изобретения - повышение износостойкости в условиях абразивного износа.

Указанная цель достигается тем, что в состав обмазки для цементации стальных изделий вводят скрытокристаллический графит и низкомолекулярный полиэтилен молекулярной массой 2300 при следующем соотношении, мас.ч.: скрытокристаллический графит 70 - 85; низкомолекулярный полиэтилен 15 - 30.

Графит скрытокристаллический получают путем размола графитовых руд по ГОСТ 5420-74, марки ГЛС 1.

Низкомолекулярный полиэтилен - отход полиэтилена высокого давления выпускается по ТУ 6-05-1637-82, выпускается 1, 2, 3 марки.

Низкомолекулярный полиэтилен марки 1 - сметанообразная масса, марки 2 - воскообразная масса, марки 3 - литые блоки.

Наиболее удобными в процессе изготовления и нанесения обмазки является

марка 2, в частности молекулярной массы 2300.

Состав обмазки готовят следующим образом. Низкомолекулярный полиэтилен расплавляют при 70°С, в расплав вводят графит, перемешивают.

Деталь покрывают окунанием, возможно нанесение состава кистью.

Состав обладает высокой адгезией и липкостью, поэтому нет необходимости в дополнительной смазке для нанесения состава.

Действие состава для обмазки для цементации стальных изделий происходит, следующим образом: низкомолекулярный полиэтилен в скрытокристаллическом графите выгорает, образуя дополнительно углерод, в то же время р газовой фазе как бы блокируется содержание двуокиси углерода, что приводит к образованию равномерного слоя и равномерному насыщению деталей.

При применении предлагаемого состава происходит резкое увеличение глубины диффузионного слоя (табл.2) до 530 мкм при t - 920°С.

сп

С

XI ы

00

о ел

В табл.1 и 2 представлены примеры предлагаемого состава обмазки для цементации стальных изделий (мас.ч.) и результаты обработки состава.

Процесс насыщения образцов из стали 20X13 методом обмазки проводят в печном нагреве при t 920°С. Продолжительность нагрева составляет 2,5 ч. Толщина обмазки а 5 - 8 мм, молекулярная масса 2300.

Относительную износостойкость в условиях абразивного износа проводят по ГОСТ 17367-71 (табл.2).

Сущность метода заключается в том, что проводят трение испытуемого и эталонного образцов о поверхность с закрепленными на ней абразивными частицами при статической нагрузке и отсутствии нагрева и полученные результаты сравнивают.

Хотя при применении сотава 7 (90 м.ч. графита и 10 м.ч. низкомолекулярного полиэтилена) получается глубина диффузионного слоя 310 м км, образуется в структуре вторичный цемент, что повышает хрупкость поверхностного слоя.

Таким образом, оптимальным составом является состав из графита и низкомолекулярного полиэтилена при следующем соотношении, мас.ч.: графит 70 - 85;

низкомолекулярный полиэтилен 15-30.

Если графита более 85 мас.ч., то уменьшается глубина диффузионного слоя, затруднена обмазка вследствие осыпания графита.

Если графита менее 70 мас.ч., резко уменьшается толщина диффузионного слоя при науглероживании, т.е. исчезает неожиданный эффект.

Формула изобретения

Состав обмазки для цементации стальных изделий, содержащий углеродсодержа- щее вещество, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости в условиях абразивного износа, он дополнительно

содержит низкомолекулярный полиэтилен мол.м. 2300, а в качестве углеродсодержа- щего вещества - скрытокристаллический графит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: скрытокристаллический графит 70 - 85; низкомолекулярный полиэтилен мол.м. 2300 15-30.

Использование: цементация стальных изделий. Сущность изобретения: состав содержит 70 - 85 мае.ч. скрытокристалли- ческого графита и 15-30 мас.ч. низкомолекулярного полиэтилена мол.м. 2300.

Таблица 1