Порошкообразный состав для кобальтирования изделий Советский патент 1981 года по МПК C23C9/00 

(54) ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ КОБАЛЬТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химикотермической обработке углеграфитовых материалов и может быть использовано при поверхностной металлизации графита для пайки и диффузионной сварки элементов конструкции из графита, а также при последующем диффузионном насьлдении кобальтового слоя для повьанения износо-окалино-и эрозионной стойкости графитовых изделий. Известен состав электролита для химического кобальтирования, обеспечивающий незначительную (1-12 мкм/ч скорость формирования покрытий 1. Известен также состав для кобальтирования железоуглеродистых сплавов, содержащий 1 вес.ч. закиси кобальта и 1,5 вес.ч. хлористого аммония 2. Однако использование данных сплавов не позволяет осуществить диффузионное кобальтирование графита из-з растворения основы в результате его взаимодействия с газовой фазой. Целью изобретения является получение качественных кобальтовых диффузионных слоев на графитовых изделиях за счет устранения растворения основы. Указанная цель достигается введением в состав дополнительно аморфного углерода, окиси алюминия и двуокиси титана при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Окись-закись кобальта 60-64 Двуокись титана 4,0-5,0 Хлористый аммоний 0,4-1,0 Окись алюминия 30-34 Аморфный углерод 0,8-1,0 Пример. Процесс осуществляю при и продолжительности 2;4 Ч в составах, отличающихся соотношением компонентов. Влияние состава смеси и условий насыщения на толщину кобгшьтового слоя приведено в таблице. Введение аморфного углерода, более химически активного за счет его неизмеримо большей суммарной реакционной поверхности, чем компактный графит, исключает возможность взаимодействия паров воды, образующихся при восстановлении окислов кобальта водородом, с поверхностью графитовых изделий. Пары воды взаимодействуют не с компактным, а с аморфным углеродом. Это исключает эрозию поверхности изделия из графита.

Меньшие количества в предлагаемой смеси (0,4-1% вместо 75% в известной) уменьшают избыток водорода в газовой фазе сверх необходимого для восстановления окислов кобальта. Это весьма ограничивает возможность эрозии графита. Однако процесс нанесения кобальтового покрытия на графит всегда ведется при некотором избытке водорода. В состав предлагаемой смеси вводят двуокись титана Т i 0, которая в присутствии кобальта действует как катализатор.

Окись алюминия улучшает газопроницаемость смеси и, следовательно, облегчает протекание перечисленных выше реакций.

Формула изобретения

Порошкообразный состав для кобальтирования изделий, преимущественно графита, содержащий окись- закись кобальта и хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью получения качественных диффузионных покрытий на графитовых изделиях, он дополнительно содержит двуокись титана, аморфный углерод и окись алюминия при следующем сооношении компонентов, мас.%

Обработка в предлагаемом составе позволяет резко уменьшить изменение размеров и геометрии графитовых изделий. При указанном выше режиме насыщения (t 950°С, t 2 ч) линейные размеры пластин уменьшаются лишь на 0,01-0,02 мм (вместо 0,3 мм при насыщении в известном составе), т.е.изменение размеров при использовании предлагаемого состава уменьшается больше чем на порядок. При обработке в предлагаемой смеси кобальтовое покрытие получается плотным, равномерным и значительной толщины (200-245 мкм, а при обработке известным составом 50-100 мкм). Эти гарантируется стабильность свойств покрытия и надежность графитовых изделий с кобальтовым покрытием в эксплуатации.

Окись-закись кобальта

60-64 0 Хлористый аммоний 0,4-1,0 4,0-5,0 Двуокись титана 0,8-1,0 Аморфный углерод Окись алюминия

30-34

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2. Защитные и температурные покрытия. Л., 1972, с. 63-67.