Способ диффузионного насыщения поверхности изделий из сплавов на основе железа Советский патент 1980 года по МПК C23C9/00 

повторного использования насыщающих веществ.

Целью изобретения является интенсификация процесса, упрощение и удешевление технологии химико-термической обработки при диффузионном насыщении поверхности изделий из сплавов на основе железа.

Это достигается путем смачивания смеси водным раствором галогенида железа.

Сущность предлагаемого способа диффузионного насыщения поверхности изделий из сплавов на основе железа заключается в том, что составляют смесь, содержащую насыщающие элементы, смачивают смесь насыщенным водным раствором галогенида железа, просущивают смесь до влажности 5-7% и упаковывают изделия и смесь, помещают в печь и выдерживают при температуре процесса в течение заданного времени, затем упаковку извлекают из печи, охлаждают на воздухе и извлекают изделия из упаковки, а смесь обогащают компонентами, содержащими насыщающие элементы и используют ее повторно.

Введение галогенидов железа в виде насыщенного водного раствора в смесь обеспечивает однородность смеси и равномерность диффузионного насыщения поверхности изделий, а наличие кристаллогидрата хлорида и остаточной влажности смеси приводит к образованию соляной кислоты, которая протравливает поверхность изделий, активно участвует в обменно-транспортных реакциях и интенсифицирует процесс диффузионного насыщения поверхности изделий.

Предлагаемый способ диффузионного насыщения поверхности изделий из сплавов на основе железа позволяет уменьшить газовыделение и активность процесса на начальной стадии химико-термической обработки, что способствует улучшению качества поверхности изделий и улучшает условия работы обслуживающего персонала, т. е. упрощает технологию.

Пример 1. Силицируют детали из стали 5ХНМ. Составляют смесь из ферросилиция и кварцевого песка в соотношении 1 : 5, затем смачивают смесь водным раствором хлорного железа плотностью 1,46 г/см из расчета 150 мл на 1 кг смеси, и после просушки при 120°С в течение 45 мин детали и смесь упаковывают в контейнер, на поверхность укладывают последовательно слой кварцевого песка, бикарбоната натрия, мела и соды в количестве 0,05 мол на каждый литр объема контейнера. Контейнер закрывают крышкой с глиняным затвором, устанавливают в камерную печь и выдерживают в течение 3 ч при 920°С. Затем после охлаждения на воздухе контейнер вскрывают и извлекают детали из упаковки. Оставшуюся в контейнере смесь обогащают 3- 4% ферросилиция и 6% хлорного железа и используют повторно, в результате исследования микрошлифов на всех деталях партии обнаружены равномерные силицированные слои толщиной 0,6-0,81 мм с концентрацией кремния И-13%.

При проведении силицирования известным способом толщина слоя составляет лишь 0,17-0,19 мм.

Пример 2. Проводят хромирование образцов из стали 45 в смеси, содержащей 8% хлорного железа, подготовленной к обработке и упакованной аналогично примеру 1.

После нагрева печи с деталями до 950°С и выдержки при этой температуре 4 ч получают хромированный слой толщиной 0,1 0,15 мм с концентрацией хрома свыше 10%.

Предлагаемый способ позволяет ускорить процесс насыщения в 3,5-4 раза.

Формула изобретения

Способ диффузионного насыщения поверхности изделий из сплавов на основе железа, включающий нагрев в составе, содержащем насыщающие вещества и галогенид железа, до температуры обработки и выдержку при этой температуре, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса насыщения и упрощения технологии, галогенид железа вводят в состав в виде насыщенного водного раствора. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 1395703, кл. С7, 1968.

2.Патент США № 1853370, кл. 117, 1962.