Среда для диффузионного силицирования деталей Советский патент 1978 года по МПК C23C9/04 C23C11/06 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть, использо вано при химико-термической обработке деталей. Для диффузионного силицирования применяют три вида ванн: газовые, жид кие и порошкообразные смеси. Для силицирования в жидких ваннах применяют расплав солей: хлорных соединений бария и натрия с добавкой ферросилиция . Процесс проводят при температуре 100.0°С. За 24 час на образцах из стали 10 образуется диффузионный слой толщиной 350 мкм l . Известно применение для диффузионного силицирования деталей монометил- диметил- и триметил хлорсиланов При насыщении образцов стали 10 в ван нах на основе низкомолекулярных кремнийорганических жидкостей в течение 1 мин при температуре 700-ЮОО С обра зуются диффузионные слои глубиной до 20 мкм. Приведенные составы ванн не обеспечивают высокой скорости формирования силицированного слоя. Кроме того ванны на основе низкомодекулярных кремнийорганических жидкостей отлича ются низкой термостабильностью, скло ностью к разложению с выделением хло ристого водорода, что повышает их токсичность и ухудшает технологичностьпроцесса. Цель изобретения - создание ванны, обеспечивающей высокую скорость формирования диффузионного слоя. Это достигается применением в качестве среды для диффузионного силицирования высокомолекулярных кремнийорганических жидкостей, в частностиполиметилфенилсилоксановой жидкости марки ПФМС-4 . . Известно применение кремнийорганических жидкостей в качестве основы высокотемпературных консистентных смазок и смазок аппаратов, работающих при высоких температурах. Они являются основой масел и смазок, применяющихся в вакуумных насосах. Полиметилфенилсилоксановые жидкое- . ти обладают повышенной термостабильностью, низким давлением паров, малой испаряемостью и высокой температурой вспышки, нетоксичны, не вызывают коррозии. Механизм силицирования деталей в кремнийорганических жидкостях состоит в следующем. В результате нагрева деталей до 700-lOOO C некоторый объем кремнийорганической полимерной жидкое|ти у поверхности детали деструктирует до атомов химических элементов, содержащихся в ее макромолекуле. Атомы, вы делившиеся в результате деструкции, участвуют в процессе диффузионного силицирования. При этом деталь находится в газовой рубашке, , состоящей из высокой концентрации активных атомов деструктируемого полимера. При отключении источника нагрева детали термодеструкция полимера прекращается. Пример. В ванну, наполненную полиметилфенилсилоксановой жидкостью вносят проволочные образцы стали 10. Образцы нагревают прямым пропусканием тока до температуры интервал 700- . При выдержке образцов в тече- ние 1 мин при температуре сформировнваетсз.силицированннй слой толщиной 80 мкм. Микротвердость, определяемая на приборе ПМТ-3 для слоя соо тавила 1380 Kr/MM j дЛя сердцевины образца - 246 кгс/мм. Концентрационной неоднородности по периметру образцов не наблюдается. 3 Применение кремнийорганических жидкостей позволит увеличить скорость силицирования в 4 раза и улучишть их свойства. Высокая технологичность ванны обеспечивается простотой аппаратурного оформления и минимальным количеством технологических операций (заполнение ванны жидкостью, загрузка деталей, выдержка при заданных режимах и выгрузка деталей из ванны). в процессе эксплуатации ванны происходит деструкция полимерных крелшийорганических жидкостей и поэтому возникает необходимость в периодической подпитке ванны, которая заключается в доливании жидкости в ванну, . Формула изобретения Применение кремнийорганических жидкостей в качестве среды для диффузионного силицирования. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Морозова Е.М.,Флоренсова Ф.Р. Поверхностное упрочнение стали метода химико-термической обработки. М., Машгиз, 1949, с, 37. 2. Патент США 3554782,кл. 117,46 3. Кремнийорганические продукты, выпускаемые в СССР. М., Химия,1970.