I
Изобретение относится к химикотермической обработке и может быть применено в качестве насьщанщей среды для диффузионного Хромирования стальных изделий.
Известен состав для хромирования стальных деталей, содержащий компоненты, масс.%:
Окись хрома30-45
Порошок алюминия 10-20 Окись алюминия 14-24 .Хлористьй аммоний 3-6 Смесь ацетона с клеем на основ.е фенолформальдегндных смол, модифицированных поливинилбутиралем19-25
Данный состав предназначен для диффузионного насыщения при 10001100°С в течение 3-5 ч {lJ .
Однако для увеличения скорости процесса диффузионное насыщение необходимо получить при кратковрёменнОм температурном воздействии, которое возможно осуществить с помощы импульсного лазера. Входящая в данный состав окись хрома не может служить источником активных, атомов, так как-, ее алюминотермическое восстановление не может произойти в течение кратких импульсных воздействий. Кроме того, входящее в состав связукхцее (смесь ацетона с клеем на оснрве фенолформальдегидных смол, модифицированных поливинилбутиралем) редко применяется в промышленности, требует специального приготовления и не обладает достаточной устойчивостью под действием лазерного излучения.
Известен также состав 2 для 2(j хромирования стальных деталей, содержащий компбненты, масс.%:
Карбиды хрома45-65
Железная окалина 25-50 Хлористый аммоний 3-10
Однако входящие в данный состав компоненты обеспечивают диффузионное насыщение при 800-1100 с в течение длительных выдержек и не дают возможность производить процесс хромирования при кратковременном импульсном температурном воздействии, так как повышенное количество окислов железа в составе уменьшает долю хромсодержащего компонента (карбида хрог ма) f а наличие активатора хлористого аммония приводит к образованию значительного количества газовой фазы, которая при кратковременном импульсном режиме не дает возможности образовываться активньм атомам хрома
Цель изобретения - обеспечение диффузионного насьщения стальных изделий при высокотемпературном импульном воздействии, которое осуществляется с помощью лазерного излучения.
Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий карбиды хрома, дополнительно содержит жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Карбиды хрома . 70-90 Жидкое стекло 10-30 Смесь карбидов хрома и жидкого стекла наносится на обрабатываемую стальную поверхность тонким слоем толщиной 0,3-1,5 мм. Под действием лазерного излучения на поверхности, покрытой п1)едпагаемым составом, происходит образование из карбидов хрома активных атомов хрома, диффузирующих в стальную поверхность.
Использование в качестве связующего жидкого стекла позволяет покрытию хорошо удерживаться на поверхности изделия и способствует повышенной его устойчивости под действием лазерного излучения.
Пример . Проводят диффузионное хромирование образцов из железа под воздействием лазерного излучения, при этом образцы равномерно покрывают обмазкой толщиной 0,3-1,5 мм. Обмазку готовят смешиванием порошкообразного компонента (карбиды хрома с размером фракции 0,1-0,15 мм) с жидким стеклом | удельный вес 1,2
Образцы подвергшотся лазерному
излучению, при этом плотность мощности лазерного излучения составляет CJ, 5-10 Вт/см , длительность лазерного импульса/С - 1 мс.
Металлографические исследования
показывают, что толщина диффузионного слоя равна 50-60 мкм с микротвердостью 900-1100 кгс/мм . Спектральным анализом установлено содержание хрома в диффузионном слое
,5 -2,5%. Результаты диффузионного насьщения образцов из армко-железа При продолжительности импульса Л/1 мс плотностью мощности
2
q, 5«10 Вт/см
представлены в таблице.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Обмазка для химико-термической обработки стальных изделий | 1981 |
|
SU1104189A1 |
| Состав для хромосилицирования стальных деталей | 1978 |
|
SU735659A1 |
| Состав для хромотитанирования стальных изделий | 1978 |
|
SU737497A1 |
| Активатор для диффузионной металлизации сталей и сплавов | 1983 |
|
SU1161582A1 |
| Состав для хромотитанирования стальных изделий | 1982 |
|
SU1073330A1 |
| Состав для хромирования стальныхиздЕлий | 1979 |
|
SU834239A1 |
| Смесь для хромирования стальных изделий | 1979 |
|
SU840190A1 |
| Состав для вольфрамосилицирования стальных изделий | 1978 |
|
SU737498A1 |
| Способ хромирования стальных изделий в обмазках | 1990 |
|
SU1721121A1 |
| Способ диффузионного хромирования стальных изделий | 1983 |
|
SU1159961A1 |
Предлагаемый Результаты измерения толщины диффузионных слоев, полученных под воздействием лазерного излучения, свидетельствуют о высокой насыщающей 55 «. способности предлагаемого состава. Диффузионный слой состоит из твердого раствора хрома в с - железе. Использование предлагаемого сост ва для хрог ирования обеспечивает по сравнению с известными составами во можность диффузионного насыщения стальных изделий под воздействием лазерного излучения. изобретения Формула Обмазка для хромирования стальных изделий, содержащая кадбиды хро ма, о-тличающаяся тем, что, с целью обеспечения диффузионного насыщения изделий при высокотемпературном импульсном воздействии лазерным излучением, она дополнительно содержит жидкое стекло при сле(укицем соотношении компонентов, Карбиды хрома70-90 Жидкое стекло10-30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 585235 кл. С 23 С 9/02, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР о заявке № 268:789/22-02, ло С 23 С
