Порошковая смесь для диффузионного насыщения металлов и сплавов Советский патент 1980 года по МПК C23C9/02 C23C17/00 

(54) ПОРОШКОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛЙВОВ

1

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов, в частности, к составс1м для комплексного диффузионного насыщения металлической поверхности мо- 5 либденом и алюминием. Состав для диффузионной металлизации металлов и сплавов мо:жет быть использован, в машиностроительной, металлургической, химической и других отраслях промнви- 10 ленности для повышения эксплуатационной стойкости деталей машин и техно.логической оснастки.

Известен состав для комплексного диффузионного насыщения 1, содержа- 5 щий двуокись циркония, алюминий, фтористый алюминий и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Двуокись циркония 35-49 20 Алюминий21-35

Фтористый алюминий 3-5 Окись алюминия Осташьное Недостатком этого состава является низкая насыщающая способность. 25

Известен состав для получения комплексных диффузионных покрытий 2, содержащий легкоплавкий окисел (окись ванадия т.пл .) , порошок алюминия, окись алюмит1ия и вещество 30

активатор - фтористый алюминий при следующем соотношении ингридиентов, вес.%:

Окись ванадия 16-24 Алюминий (порошок) 16-24 Фтористый алюминий 3-5 Окись алюминия Остешьное Данный состав принят за прототип. Он позволяет повысить насыщающую способность, однако не обеспечивает достаточную износо- и коррозионную стойкость изделий.

Цель изобретения - интенсификация процесса насыщения, повыиение износостойкости и коррозионной стойкости.

Указанная цель достигается путем замены в известном составе легкоплавкого окисла ванадия легкоплавким окислом молибдена и- использовании в качестве вещества-активатора хлористого аммония при следующем соотношении компонентов, вес.%

Окись молибдена . 35-46 Алюминий (порошок) 24-35 Хлористый аммоний 1-3 Окис-ь алюминия Остальное Процесс насыщения проводят при температурах 900-1100°С и изотерми- . ческой выдержке в течение 2-8 ч. При

совместном насыщении алюминием и молибденом на армко-железе и сташи У8 образуются трехфазные диффузионные слои, состоящие на поверхности из упорядоченного твердого раствора (Fe,Mo)AI с микротвердостью

340-370 (армко-железо) и

60 SO 570-610 (сталь У8), под которым

расположен слой упорядоченного твердого раствора (Fe, Mo)j AI о микротвердостью Hgj, 260-280 (армко-железо и HSO 420-450 (сталь У8) , и ниже столбчатый С - твердый раствор молибдена и алюминия в железе с микротвердостью Ндо 180-190 (армко-железо) и 240-260 (сталь У8).

В зоне сложного А -твердого раствора стали У8 по границам столбчатых зерен наблюдаются игольчатые выделения тройного соединения (FejMo з AICx.

На сплаве ВТ1 диффузионный слой состоит из tX -твердого раствора Мо и А1 в с/.-титане с 650-680,

510 580 490 480 150

480 460 400 400 105

460 390 380 380 ВО 420 - 350 350

твердость сердцевины составляет

240-260.

20

Диффузионный слоя обладает хорошей связью с подложкой.

Сравнительные данные насыщающей способности предлагаемой и известной смеси представлены в таблице. Температура насыщения , выдержка 4 ч.

Как видно из таблицы, в предлагаемой смеси скорость роста диффузионного слоя вьаие в 1,2-1,5 раза по сравнению со скоростью роста известной смеси.

Диффузионная металлизация в предлагаемой смеси повышает коррозионную стойкость в 10%-ном растворе HNOj в 20-60 раз (в то время как ванадийадитирование в 3-4 раза) и износостойкость в условиях сухого трения скольжения в 3-4 раза (н то время как ванадийадитированный слой не является износостойким покрытием).

Формула изобретения

Порошковая смесь для диффузионного насьпцения металлов и сплавов, содержащая легкоплавкий окисел, алюминий, окись алюминия и активатор, отличающаяс я тем, что, с целью интенсификации процесса насьгщения, повышения износостойкости и коррозионной стойкости, в качестве легкоплавкого окисла она содержит окись молибдена, а в качестве активатора - хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов,

вес.%:

Окись молибдена35-46

Алюкшний (порсяпок)24-35

Хлористый аммоний1-3

5Окись алюминияОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 410135, С 23 С 9/02, 1971. 10 2. Авторское свидетельство СССР № 377447. С 23 С 9/02, 1971.