1
Изобретение относится к области металлургии, в частности, к химико-термической обрабоке деталей из никелевых сплавов, например, лопаток газовых турбин для защиты их от высокотемпературной газовой коррозии.
Известен .способ химико-термической обработки деталей из никелевых сплавов, по которому проводят диффузионное хромирование при 1050-:1150°С в смеси, содержащей хром порошковый 60-70% (по массе), йодистый аммоний 1% и остальное окись алюминия 1.
Известен также способ химико-термической обработки деталей из никелевых сплавов, по которому проводят диффузионное насыщение хромом и железом из порошковой смеси, содержащей по массе 60-70% хрома и 8-12% железа, йодистый аммоний и нейтральную добавку принятый за прототип 2.
Недостатком этих способов является то, что они Не- обеспечивают достаточной защиты никелевых сплавов от коррозии в сернисто-ванадиевой среде при темпера1урах до 900°С.
Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости дегапей из никелевых спл
ВОВ в сернисто-ванадиевой среде при температурах до 900°С.
Для достижения поставленной цели предлагается способ, включающий диффузионное насыщение хромом и железом, после чего производят дополнительное насыщение полученного диффузионного слоя марганцем. Насыщение марганцем проводят из- порощковой смеси, содержащей хром, марганец, железойодистый аммоний и нейтральную добавку при следующем соотнощении компонентов, % масс.: Хром58-62
Марганец3-7
Железо3-7
Йодистый аммоний1
Нейтральная добавкаОстальное
Дополнительное насыщение марганцем проводят при 1080-1120°С, при этом продолжителность зтого насыщения сос1авляет 0,4-0,6 времни насыщения хромом и железом.
Проведение диффузионного насыщения в порошковой смеси, содержащей марганец, обеспечивает повышение стойкоста oi коррозии в сернисто-ванадиевой среде при температурах до 900 С за счет образования сульфидов марганца, которые имеют более высокую стабильность ,и температуру плавления, чем сульфиды хрома и железа, получаемые после диффузионной обработки с насыщением хромом и железом. Кроме того, марганец, как известно, повьпиает температуру плавления N32804, уменьшая влияние жид кой фазь на процесс коррозионного разрушения. Полезная роль марганца на сопротивление термоциклированию и снижение хрупкости слоя связано с его влиянием на сближение коэффициентов термического расширения слоя и основы. Оптимальное распределение марганца между наружной и внутренней зонами слоя достигается благодаря получению на первой стадии диффу зионного насыщения слоя с высоким содержанием хрома, затрудняющего при дополнитель. ном насьпцении диффузию марганца в основ,у. Гарничные составы насыщ предлагаемого сп Применение диффузионного насыщения хромом, железом и марганцем без предварительногг диффузионного насьпцения хромом и железом приводит к повышенному содержанию марганца в слое, особенно в аустенитной (внутренней его зо1ге,что нежелательно из-за снижения сопротивления высокотемпературной коррозии и жаропрочности. Способ реализуется следуюгдим образом. Образцы никелевого сплава ЖС6К подвергают диффузионному хромированию в поро1Ш овой смеси, содержащей, масс.%: хрома металлического 60, железа порошкового 10, йодистого аммония 1 и нейтральной добавки 29 при 10801120° С с выдержкой 20 час и охлаждением в печи до 600°С далее на воздухе. Затем эти образцы подвергают диффузионному насыщению марганцем при 1100°С и вьщержке 10 ч в сме.сях, составы которых приведены в таблице. ей смеси а
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ | 2007 |
|
RU2347847C1 |
| СПОСОБ ОДНОСТАДИЙНОГО ДИФФУЗИОННОГО КОБАЛЬТОАЛИТИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ | 2018 |
|
RU2694414C1 |
| СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ | 2011 |
|
RU2462535C1 |
| СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ЖАРОПРОЧНЫЕ СПЛАВЫ | 2007 |
|
RU2347848C1 |
| Способ диффузионного хромирования стальных изделий | 1983 |
|
SU1159961A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ЖАРОСТОЙКИХ СПЛАВАХ | 2001 |
|
RU2184797C1 |
| Способ получения легированных порошков в виброкипящем слое | 2015 |
|
RU2606358C2 |
| Способ термодиффузионного хромирования деталей из стали или сплавов на основе железа с добавкой эмиттера в насыщающую порошковую смесь | 2022 |
|
RU2792514C1 |
| СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ДЕТАЛИ ИЗ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ | 2008 |
|
RU2375497C1 |
| СПОСОБ И СОСТАВ ДЛЯ КАРБОХРОМИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ | 2004 |
|
RU2285741C2 |
5 3
5 3
58
62
7
7
Глубина диффузионного слоя после обработки по предлагаемому способу составляет 100-120 мкм.
При этом имеет место следующее распределение элементов в слое, вес.%, в наружной(ферритной) зоне слоя
Сг---68-75
Мп-2,5-3,0
Fa-15-18 .
Ni-10-12
во внутренней (аустенитной) зоне Сг - 30-32 Мп - 1,0-1,5 Fe - 12-1.5 . Mi 40-44
Результаты сравнительных лабораторных испытаний на газовую коррхэзиго образцов из сплва ЖС6К в течение 600 час при 900° в среде имитирующей продукты сгорания турбинного топлива, с периодической обмазкой золойчер
34,7 36,8 40,3
каждые 200 час, показали, что образцы сплава ЖС6К, обработанные по предлагаемому способу, имели после снятия продуктов корррзии потерю веса в 3 раза меньше, чем образцы, обработанные по известному способу, что способствовало повышениво долговечносш деталей в 3 раза.
Формула изобретения
диффузионное насьщюние хромом и железом отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости в сернистованадиевой среде производят цополнителы}ое насыще1ше гюл} енио1о диффузионного слоя марганцем.
понентов, масс.%:ганцем составляет 0,4-0,6 времени насыщения
Хром58-62хромом и железом.
Марганец3-75
Железо3-7Источники информации.
Йодистый аммоний1цр1шятые во внимание при экспертизе
Нейтральная добавкаОстальное1, Коррозия металлов в прюдуктах сгорания
щ и и с ,я тем, что насьпцение марганцем № 22. проводят при 1080-1120°С.2. Отчет ЦНИИТМАШ по теме 7.23, 1975.
