Порошкообразный состав для диффузионного насыщения стальных изделий Советский патент 1992 года по МПК C23C10/52 

Предлагаемое изобретение относится к химико-термической обработке и может быть использовано при получении латунированной металлоарматуры с высокими адгезионными свойствами, применяемой в резинотехнических изделиях.

Известны порошкообразные смеси позволяющие получать на стальных изделиях однокомпонентные цинковые, медные либо комплексные алюмо-медные покрытия.

Сходным с заявляемым составом является присутствие в смесях основных составляющих: порошка насыщающего металла, активатора и инертного наполнителя, а также различные восстановители вводимые в смесь с целью снижения окисления и увеличения коррозионной стойкости (магнит, же- лезо, сульфосалициловая кислота).

Недостатком указанных аналогов является невозможность получения покрытий с высокой адгезией к резине.

Наиболее близким по технической сущности является порошкообразный состав для алюмо-меднения стальных изделий, содержащий два насыщающих металла - алюминий и медь, хлористый аммоний, железо и окись алюминия.

Недостатком известного состава является невозможность получения высокоадгезионного покрытия на стальных изделиях, а также применение в качестве активатора хлористого аммония - агрессивной для меди среды.

Целью изобретения является получения на стальных изделиях латунного покрытия определенного фазового и химического состава, обеспечивающего высокий уровень адгезии к резине (не менее 20 кг на бортовой проволоке и ленте).

Порошкообразный состав для насыщения стальных изделий, преимущественно для латунирования, содержит медь, окись алюминия и активатор. С целью повышения адгезионной стойкости покрытия к резине, состав дополнительно содержит цинк и магний, а в качестве активатора хлористый магний, при следующем соотношении компонентов, мас.%: порошок цинка 15-30; порошок меди 45-60; хлористый магний 1-3; порошок магния 1-3; окись алюминия остальное.

(Л

С

VI 00

N3 Ю

сл о

со

Авторами проведены эксперименты по нанесению диффузионных покрытий из порошкообразных смесей. Составы смесей и результаты испытаний покрытий приведены в таблице.

Результаты испытаний показывают при одинаковых значениях толщины покрытия, наиболее высокие показатели адгезии имеют покрытия, полученные по составам, предлагаемым авторами, изменяя соотно- шенмя между медью и цинком в смеси, модно целеГнаправл енно изменять состав покрытия (фазовый и химический) и тем самым влиять на свойства покрытий (адгезию).

При оптимизации состава предлагаемой порошковой смеси авторы учитывали, что чрезмерное уменьшение (пример 11 таблицы), а также и увеличение (пример 1 таб- лицы) содержания меди в покрытии приводит к снижению адгезионных свойств.

Таким образом, оптимальное содержание меди в порошковой смеси 45-60%, обеспечивает получение на стальных изделиях сплошного равномерного латунного покры- тия (с содержанием меди в покрытии 60- 80%) с высоким уровнем адгезии к резине.

Чрезмерное увеличение содержания магния в смеси приводит к замедлению образования диффузионного слоя, а следова- тельно к уменьшению толщины покрытия и снижению адгезионных свойств (пример 6, таблицы). Отсутствие магния в смеси приводит к окислению поверхности изделия (пример 9 таблицы).

Таким образом, оптимальное содержание магния в смеси, обеспечивающее нормальное протекание процесса латунирования 1-3%.

Чрезмерное увеличение содержания хлористого магния в смеси приводит к высокой активности среды, в результате чего покрытия получаются пористыми (пример 7 таблицы). Отсутствие хлористого магния в смеси приводит к тому, что покрытие не образуется (пример 8 таблицы). Таким образом, оптимальное содержание хлористого магния в смеси 1-3%.

Экономическая эффективность от применения изобретения слагается из возможности целенаправленно изменять свойства покрытий; варьировать состав смеси в широких пределах; заменить гальваническую обработку на химикотермическую; дешевизны насыщающей среды (многократное использование).

Формула изобретения

Порошкообразный состав для диффузионного насыщения стальных изделий, преимущественно для латунирования, содержащий медь, окись алюминия и активатор, отличающийся тем, что, с целью повышения адгезионной стойкости покрытия к резине, состав дополнительно содержит цинк и магний, а в качестве активатора хлористый магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цинк15-30

Медь45-60

Хлористый магний1-6

Магний1-3

Окись алюминияОстальное

Порошкообразный состав для диффузионного насыщения стальных изделий, в частности для получения латунированной металлоарматуры с высокими адгезионными свойствами, применяемой в резино-тех- нических изделиях. Состав содержит, мас.%: цинк 15-30; медь 45-60; хлористый магний 1-6; магний 1-3; окись алюминия - остальное. 1 табл.