Состав для легирования поверхности отливок в литейной форме Советский патент 1992 года по МПК B22C3/00 

1

4834968/02

05.06.90

30.09.92. Бюл. N° 36

,. Ю.Н.Пресман, Н.И.Афанасьев, И.А.Ка- линиченко и Ю.Г.Митрошкин

(56)Авторское свидетельство СССР № 1320003, кл. В 22 С 3/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР N° 833357, кл. В 22 С 3/00, 1979.

(54) СОСТАВ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК В ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЕ

(57)Применение изобретения - производство отливок с поверхностью легированной для повышения износостойкости в агрессивных средах. Сущность изобретения заключается в дополнительном введении в известный состав для поверхностного легирования отливок, содержащий карбид бора, ферросиликованадий и гидролизовзнный этилсиликат, порошка титана, порошка никеля и криолита при следующем соотношет нии ингредиентов, мас.%: карбид бора 10,8...14,4; ферросиликованадий 10...15; порошок титана 13,5...18; порошок никеля 3...4; криолит 1-3; гидролизованный этилсиликат - остальное. Совместное введение порошков титана и никеля в состав обеспечивает легирование поверхности отливок указанными элементами. При этом достигается повышение износостойкости и коррозионностойкости. Криолит выполняет роль флюса и активатора процесса. Он улучшает качество поверхности, ускоряет доставку легирующих компонентов к поверхности отливки и способствует увели- чениютолщины легированного слоя. Применение изобретения позволяет повысить эксплуатационную стойкость литых изделий, работающих в агрессивных средах и поверхности которых подвергаются износу трением. 2 табл.

СО

Изобретение относится к литейному производству, а именно к покрытиям для легирования литых сталей, работающих в условиях интенсивного износа.

Известно легирующее покрытие, содержащее карбид бора и гидролизованный этилсиликат (Сб. трудов КФ.МВТУ им.Н.Э.Баумана, Калуга, Машиностроение, 1967, вып.2 с.73).

Однако известное покрытие не обеспечивает получения равномерного по глубине легированного слоя и не обеспечивает требуемой износостойкости литых деталей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является легирующее покрытие для литейных форм и стержней следующего состава, мас.%:

Карбид бора12-20

Ферросиликованадий13-20

Гидролизованный этилсиликат60-75Однако известное покрытие не обеспечивает качественной чистоты поверхности, равномерного по глубине легированно го слоя и высокой износостойкости.

Сущность изобретения заключается в дополнительном введении в известный состав для поверхностного легирования отливок, включающее карбид бора, ферросиликованадий и гидролизованный этилсиликат, порошка титана, порошка никеля и криолита при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Карбид бора10,8-14,4

Ферросиликованадий10-15

Порошок титана13,5-18

Порошок никеля3-4

VI

сь

$ь VI

Os 00

Криолит1-3

Гйдрблизованный этил- силикат Остальное Дополнительное введение в состав порошков титана и никеля обеспечивает леги- рование поверхности отливок указанными элементами. При этом достигается повышение износостойкости и коррозионной стойкости. Криолит выполняет функцию активатора процесса легирования отливки. Он образует с легирующими элементами газообразные соединения. Последние быстро доставляются к поверхности отливок. За счет этого ускор я е т Ся процесс поверхностного легирования и обеспечивается увели- чение толщины легированного слоя на отливках. Криолит также способствует формированию легированной поверхности с низкой шероховатостью.

Пример. Состав готовят следующим образом. Сухие составляющие (зернистость порошков не более 0,05 мм) смешивают между собой в равных количествах, после чего заливают гидролизованным этилсили- катом и тщательно перемешивают до пол- учения однородного состава. Его наносят на поверхность формы или стержня и просушивают при 220-280°С в течение 0,5-1,0 ч.

В форму заливают чугун (3,0-3,2% С, 1,90-2,20% Si, 0,60-0,65% Мп, 0,04-0,06% Р и 0,01-0,02% S), который выплавляют в индукционной печи И С Т-0,4. Температура заливки чугуна 1380-1420°С. По указанной технологии изготавливают отливку - шкив редуктора массой 50 кг и толщиной стенки 30 мм.

Испытание на износ проводят на машине типа МИ в условиях сухого трения скольжения при скорости скольжения 1,0 м/ч нагрузка 10 кг/см и времени испытания 2 ч. Контртело - диск из стали Р6М5 (Н Р С Составы покрытия

62). Испытания на износостойкость в агрессивных средах проводят в парах смеси соляной и серной кислот на роликах диаметром 30 мм при Р 75 кгс/мм2 и скорости скольжения 0,624 см/с с угловой скоростью опережающего ролика 15,2 об/мин.

Варианты составов и результаты их испытаний приведены в табл.1 и 2.

Как видно, введение в легирующий состав порошка титана, порошка никеля и криолита обеспечивает получение отливки с качественным легированием поверхностным слоем: достигается увеличение толщины легированного слоя, его твердости и износостойкости, в том числе в агрессивных средах, снижение шероховатости легированной поверхности.

Реализация изобретения позволяет повысить стойкость литых деталей в 1,6-2 раза, а в агрессивных средах - до 12-15 раз заменить сложнолегированные дорогие стали и чугуны на более простые и дешевые. Формула изобретения Состав для легирования поверхности отливок в литейной форме, включающий карбид бора, ферросиликованадий и гидро- лизованный этилсиликат, отличающий- с я тем, что, с целью повышения износостойкости в агрессивных средах, увеличения глубины и улучшения чистоты поверхности легированного слоя, он дополнительно содержит порошок титана, порошок никеля и криолит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Карбид бора10,8-14,4

Ферросиликованадий10-15

Порошок титана13,5-18,0

Порошок никеля3-4

Криолит1-3

Гидролизованный этил- силикат

Остальное Таблица 1

Свойства покрытия

Таблица 2