Состав для нитроцементации титановых сплавов Советский патент 1980 года по МПК C23C9/00 

1

Изобретение относится к химикотермической обработке титановых сплавов, в частности к составам для диффузионной нитроцементации. Состав для нитроцементации титановых сплавов может быть использован в машиностроительной , приборостроительной, химической, авиационной и других отраслях промышленности для повышения эксплуатационной стойкости деталей машин и механизмов.

Известен состав для нитроцементации f , содержащий, вес.%: древесный уголь 55-90, железистосинеродистый калий 5-45, силикокальций 3-5. Процесс нитроцементации в известном составе осуществляют при 900-1050С в течение 4-12 ч в зависимости от требуемой толщины слоя. Например, при нитроцементации титанового сплава ВТ1 при ЮОО-с в течение 10 ч формируется карбонитридный слой глубиной 0,45-0,50 мм с микротвердостью Н100 1200-2000 кгс/мм , представляющий собой твердый растйор азбта и углерода в о -титане.

Недостатком известного состава для нитроцементации титановых сплавов является низкая насыщающая спо- . собность, высокие температуры ХТО,

что влечет за собой увеличение размеров зерна в структуре титанового сплава и резкое снижение механических характеристик. (зр с 16,4 до 4 кгс-м/см ; 6g, с 70 до 42 кгс/мм ).

Цель изобретения - разработка состава для нитроцементации титановых сплавов, обладающего ,большей насыщающей способностью и позволяю10щего проводить процесс ХТО ниже температуры полиморфного превращения, что не снижает при обработке механических характеристик.

Цель достигается путем дополни15тельного введения в известный состав карбида кремния и порошка титана при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Древесный уголь 5-10

20 Железистосинеродистый калий20-40 Силикокальций 3-5 Порошок титана 7-5

Карбид кремния65-40

25

Порошок Титана является ге.ттером.

Процесс нитроцементации титановых сплавов проводят при 750-900 С, т.е. ниже температуры полиморфного превра30щения в течение 2-6 ч.

Прим е р. Проводятни трЬцёмен тацию титанового сплава предоа 1 1ёйом составе с раэличйым сЬдержа нием компонентов при 900°С в течение

4 ч. При этом формируется карбонитрид ный слой глубиной о,55-0,6 мМ с Мик ротвердостью 1600-2100 кгс/мм . Под карбонитридным слоем образуется переходная зона глубиной 1,2-1,5 мм, представляющая собой твердый раствор углерода и азота в Л -титане.

Сравнительные данные по насыщающей

способности предлагаемого и известного составов представлены, в таблице

5 (температура насыщения , продолжительность, 4 ч) .

Древесный уголь

Железистосинеродтый калий

Силикокальций

Карбид кремния

Порошок титана

Древесный уголь

Железистосинеродтый калий

Силикокальций

Карбид кремния

Порошок титана

Древесный уголь

Железистосийеродистый калий

Карбид кремния

Силикокальций

Порошок титана

Древесный уголь

Железистосинёродистый калий

Силикокальций

Как видно из приведенных в табли це данных, использование в составе

для нитроцемёнтации в качестве кисло рЬдтеп&глощатацего элемента порсвика ти 11 1 Тй Депол-н и т ёлЪНОго в в е ден ия в состааз карбкда к эемния обеспечив ет пШышёнйе насыщающей способности состава в 1,5-2,5 раза.

Предлагаемый

60-90

80-120

320-350

70-100

410-490 90-130

90-120

550-600 110-140

Известный

20-35

200-250 40-60

Формула изобретения

fiO Состав для нитроцемёнтации титановых сплавов, содержащий древесный уголь, желёзнстосинеродистый калий и Силикокальций, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения его насыпающей способности и снижения 5 температуры процесса насыщения, он дополнительно содержит кардид кремНИН и порёшок титана при следующем соотношении компонентов, масс.%: Древесный уголь 5-10 Желез истосинеродистый калий 20-40 Силикокальций 3-5 794346 Карбид кремния 40-65 Порошок титана 5-7 Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 5 1. Авторское свидетельство СССР W417540, кл. С 23. С 9/00, 1971.