Состав для диффузионного хромирования стальных деталей Советский патент 1980 года по МПК C23C9/02 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к химико-термической обработке, в частности к диффузионному хромированию. Оно может быть применено в машиностроении для обработки деталей, работаюш,их в агрессивных средах.

Известен способ диффузионного хромирования, по которому обработку осуществляют путем погружения деталей, засыпанных порошковой смесью, в контейнер и выдерживают при 1000-1100°С в течение 6- 12 ч. Герметизация контейнеров от воздействия воздуха атмосферы осуществляется применением плавкого затвора из натро-силикатной глыбы (стекла), которая плавится при 750-800°С 1.

Известен также состав для хромирования, содержащий, вес. %: феррохром 50- 60, хлористый аммоний 1,2, инертную добавку остальное (в качестве инертной добавки в данном случае используется окись алюминия) 2. При хромировании в данном составе углеродистых сталей на них удается получить карбидный слой глубиной 0,01-0,03 мм.

Однако при обработке в таком составе в течение нагрева до температуры процесса на обрабатываемых деталях образуется окисная пленка и диффузионный слой пониженного качества, нестабильный по глубине (по периметру обрабатываемой детали) и обладающий, вследствие этого пониженным значением коррозионной стойкости, особенно в средах, содержащих соляную 5 кислоту.

Цель изобретения - создание такого состава для диффузионного хромирования, который обеспечит высокие значения коррозионной стойкости хромированных дета10 лей.

Для достижения указанной цели в известную порошковую смесь дополнительно вводят никель двухлористый, при этом содержание всех компонентов должно быть в 15 следуюших отношениях, вес. %:

Феррохром 50-60

Хлористый аммоний 1-2

Никель двухлористый 0,5-2

Инертная добавка остальное. 20 Введение в состав смеси двухлористого никеля, который начинает давать газообразные продукты при температуре около 200°С, приводит к тому, что воздух, находящийся в контейнере, вытесняется газами 25 от этой добавки как от температур (около 350-450°С), при которых появляется заметное выделение продуктов термической диссоциации хлористого аммония, так и при температурах, когда уже отсутствует выде30 ление газов, получаемых от хлористого аммоний, f. е. вплоть до начала дейсхрия при 750-800°С плавного затвора. JB результате на обрабатываемых деталях образуется равномерный по глубине диффузионный слой, обладающий повышенной коррозионной стойкостью. Активирующее действие двухлористого никеля объясняется тем, что в ряду активности металлов Ni стоит левее, чем Сг, т. е. хром вытесняет никель из его солей. Поэтому применение при хромировании добавки двухлористого никеля не только позволяет уменьшить степень окисления деталей при нагреве до температуры процесса, но и создает дополнительные порции атомарного хрома. Пример. Проводят диффузионное хромирование образцов из стали 40Х. Температура процесса 1050°С, длительность 6 ч. Процесс проводят в контейнере с плавким затвором в смесях следующего состава, вес. %: Смесь 1: феррохром 60, хлористый аммоний 1, никель двухлористый 0,5, окись алюминия остальное; Смесь 2: феррохром 60, хлористый аммоний 1, никель двухлористый 1, окись алюминия остальное; Смесь 3: феррохром 60, хлористый аммоний 1, никель двухлористый 1,5, окись алюминия остальное; Смесь 4; феррохром 60, хлористый аммоний 1, никель двухлористый 2, окись алюминия остальное. Оптимальная добавка двухлористого никеля 0,5-2 вес. %. При дальнейшем ее увеличении коррозионная стойкость снижаетДля получения сравнительных данных параллельно производилось диффузионное хромирование по такому же режиму и известной смеси. После насыщения все образцы выдерживались равные промежутки времени в «царской водке, после чего взвешивались на аналитических весах. Результаты, пересчитанные в процентах к начальному весу хромированного образца, сведены в таблицу.