Порошкообразный состав для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов Советский патент 1992 года по МПК C23C10/52 

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному насыщению медных сплавов в порошковых средах и может быть использовано для восстановления и упрочнения изношенных бронзовых деталей.

Известны порошковые составы для диффузионного железнения меди, в состав которых входят: реактивное железо, глинозем и хлористый аммоний. При этом получили диффузионные слои 0,011-0,073 мм при 900°С и различной продолжительности процесса, поверхностная твердость составляла 1280 МПа.

Наиболее близким по технической сущности является состав для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов, мас.%:

Цинк31,75..33,75

Медь10,25. .12,25

Железо5...15

Хлористый аммоний1...3

Оксид алюминия41...47

Использование известного состава дпч диффузионного насыщения позвопяет получить приращение линейных размеров деталей до 1,2 мм и более, поверхностную твердость до 3370 МПа.

Цель изобретения -увеличение приращения линейных размеров и поверхностной твердости деталей из бронзы.

Поставленная цель достигается тем, что в порошковом составе для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов, включающем цинк, оксид алюминия, насыщающие компоненты и активатор, в качестве насыщающего компонента используют композиционный порошковый сплав (ПГ- УС25), а в качестве активатора хлористый цинк, в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цинк9. 23

Композиционный

порошковый сплав

(ПГ-УС25)43 ..56

Хлористый цинк4 .5

Оксид алюминияОстальное

СО

С

v|

О4

«

loo

Введение новых компонентов позволяет интенсифицировать процесс л повысить поверхностную твердость восстанавливаемой бронзовой детали.

Следует иметь ввиду, что с увеличением в диффузионной смеси содержания цинка одновременно уменьшается содержание композиционного порошкового сплава (ПГ- УС25) и соответственно увеличивается при- ращение линейных размеров и уменьшается значение поверхностной твердости.

Пример. Перед проведением химико- термической обработки изделий из медных сплавов предлагаемым составом смеси предварительно готовили из порошков цинка ПЦ-2 ГОСТ 12601-76, композиционного порошкового сплава марки ПГ-УС25 ГОСТ 21448-75, хлористого цинка (ZnCte) ГОСТ 4529-78, оксида алюминия () ГОСТ 8136-76.

Перечисленные компоненты смеси смешивали в соотношении, указанном в таблице.

Образцы из медных сплавов бронзы марки БрОЦС 5-5-5 диаметром 21 ММ, высотой 12 мм; БрАЖ 9-4 диаметром 20 ММ, высотой 12 мм, подвергаемые диффузионному насыщению, помещают в стальные контейнеры, в которые предварительно насыпают слой реакционной смеси толщиной 15...20 мм. Образцы укладываются так, чтобы расстояние между ними и стенками контейнера было не менее 15 мм, а между отдельными образцами 10...15 мм. После этого образцы засыпают приготовленной смесью, которую уплотняют с образованием над образцами слоя толщиной не менее 20...30 мм.

Упакованный таким образом контейнер с плавким затвором помещают в высокотемпературную печь СНО-4,8 2,5/131/11 без защитной атмосферы, с автоматическим регулированием температуры, с погрешностью ±10°С.

Опытная партия образцов и образцы с прототипной смесью подвергались обработке при 750°С и выдержке в течение 3 ч (см. таблицу).

Влияние содержания диффузионных компонентов насыщающей смеси в преде- лах указанных границ на изменение линейных размеров и поверхностную твердость представлены в таблице.

Изменение количества цинка в насыщающей смеси предлагаемого состава в сторо- ну увеличения и одновременное изменение количества композиционного порошкового сплава (ПГ-УС25) в сторону уменьшения ведет к ухудшению качества диффузионного слоя, а уменьшение содержания цинка и увеличение содержания композиционного порошкового сплава (ПГ-УС25) в насыщающей смеси приводит к значительному снижению прироста линейных размеров.

Использование порошковой смеси предлагаемого состава для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов по сравнению с прототипом позволяет получить следующие преимущества:

Увеличение приращения линейных раз- меров образцов до 50%;

увеличение поверхностной твердости образцов до 95%.

Формула изобретения Порошкообразный состав для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов, содержащий цинк, оксид алюминия, насыщающие компоненты и активатор, отличающийся тем, что, с целью интенсифи- кации процесса и повышения поверхностной твердости, в качестве насыщающих компонентов состав содержит композиционный порошковый сплав марки ПГ-УС25, а в качестве активатора - хлористый цинк, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цинк9-23

Композиционный порошковый сплав

марки ПГ-УС2543-56

Хлористый цинк4-5

Оксид алюминияОстальное

Использование: в машиностроении при восстановлении и упрочнении изношенных бронзовых деталей. Состав содержит, мас.%: цинк 9-23; композиционный порошковый сплав марки ПГ-УС25 43-56; хлористый цинк 4-5; оксид алюминия остальное. 1 табл.