Состав для ванадирования стальных изделий Советский патент 1980 года по МПК C23C9/04 

(54) СОСТАВ ДЛЯ ВАНАДИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

I

Изобретение относится к химико-тер- мической обработке и может быть.прим нено в качестве насыщающей среды для диффузионного ванадирования стальных изделий.

Известен состав для ванадирования, содержащий следующие компоненты, вес.%;

Феррованадий95

Хлористый аммоний5 1д

Однако такой состав требует применения защитных атмосфер (водород), дорогостоящей оснастки, затрудняет термическую обработку непосредственно после процесса химико-Чермической обработки.

Известен также состав для ванадирования, содержащий следующие компоненты, вес.%:

Феррованадий60

Каолин37

Хлористый аммоний3

Такой состав позволяет проводить насыщение из порошков в герметических

жаростойких контейнерах с использованием ,плавких затворов 2.

Недостатками такого состава являются относительно нйзк1ая скорость формирования ванадированных диффузионных слоев, необходимость проведения процесса насыщения из порошков в герметических жаростойких контейнерах с использованием плавких затворов, большой расход Q насыщающей смеси, затруднительность термической обработки после процессов химико-термической обра ботики.

Целью изобретения является повышение ,5 активности и- сцщающей среды и обеспечение возможности проведения процесса в обычной печной среде.

Поставленная цель достигается тем, что состав содержит в качестве ванадйй20 содержащего вещества карбид ванадия, в качестве активатора фтористый натрий и дополнительно содержит железную окалину при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Карбид ванадия45-60

Фтористый натрий3-10

Железная окалина25-45

Наличие повышающего содержания окислов железа в смеси предотвращает окисление как насыщаемой поверхности, так и активных компонентов состава, чт позвойяет проводить процесс в обычной печной среде при Длительных высокотемпературных выдержках (1-20 ч при 900loooV).Кроме того, окалина значительно интенсифицирует процесс в сравнении с традиционными инертными добавками, и для данной реакции взаимодействия выше указанных компонентов является катализатором.

Диффузионный слой состоит из столбчатых зерен твердого раствора ванадия в железе.

Диффузионный слой представляет собой столбчатые зерна твердого раствора ванадия в с:. - железе.

Компоненты для приготовления обмазки следующие: порошкообразный карбид ванадия, железная окалина(отходы кузнечно-ч рмического производства), натрий фтористый марки Ч ГОСТ 4463-66

Результаты измерения толщины диффузионных слоев после проведения процессов химико- гермической обработки (см. таблицу) свидетельствуют, что насыщенная способность предложенного состава в 2,5-3 раза выше насыщающей способности известного состава.

Пример. Проводят диффузионно ванадирование в обмазках на образцах из стали 45. Обмазку готовят смешиванием порошкообразных компонентов (размер фракции 0,1-0,2 мм) с гидрояизо- ванным этилеиликатом. Наносят обмазку толщиной 4-5 мм на образцы из стали 45 обмазыванием. После сушки в тече- ние 10-2О мин при комнатной темпере- туре на воздухе образцы помещают в электропечь, нагретуй) ао температуры процесса химико-термической обработки и выдерживают 4, б ч. Закалку проводят, с температуры диффузионного насыщения. При закалке обмазка теряет целлостность и отделяется с поверхности образцов. Результаты диффузионного насыщения стали 45 при температуре процесса 9ОО С и времени выдержки 4 ч представлены в таблице.

Использование предлагаемого состава для ванадирования стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами возможность проведения процесса в обычной печной среде без применения специальной затгтитной остастки, увеличение насыщающей способности состава, повышение технологичности и удешевления смеси, совмещение диффузионного упрочнения крупногабаритных изделий с их нагревом под закалку. Формула изобретения

Состав для ванадирования стальных изделий, содержащий ванадийсодержащее

5 7375004

вещество и активатор, о т л и ч а ю-Карбвд ванадия 45-65

щ и и с.я тем, что, с целью повыщенияФтористый натрий 3-10

.активности насыщающей среды и обеспё-Железная окалина 25-45

нения возможности проведения процессаИсточники информации,

в обычной печной среде, он дополнитель-5 принятые во внимание при экспертизе

но содержит железную окалииу, в -1. Горбунов Н. С. Диффузйсжные поккдчестве ванадийсодержащего вещест-рытия на жвлдзе и стали. М,

ва - карбип ванадия, в качествеАН СССР 1958, с. 106.

активатора - фтористый натрий при2. Минкевич А. Н. Химпко-Фермкчесследующем соотношении компонентов,id кая обработка металлов и сплава. М.,

вес.%:А ашкностроение, 1965, с. ЗОЗ.