Электролит для комплексной химико-термической обработки стальных изделий Советский патент 1982 года по МПК C23C9/02 

(54) ЭЛЕК-РРОЛИТ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ХИМИКОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ

1

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов электролизом расплавов и может быть использова-ч но в машиностроении для повышения надежности и износостойкости стальных изделий и инструмента.

Известна среда для комплексного насьпцения стальных изделий l, содержащая буру, окись хрома и фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, вес.7о:

Окись хрома5-15

Фтористый натрий17-19

БураОстальное

Недостатком этого электролита явпя-ется то, что использование приводит к получению диффузионных покрытий, не обладающих высокой износосгойкосгью в условиях динакдаческих нагрузок, а также высокой жаростойкостью.

Наиболее близким по технической сушгности к пpoдлaгaeмo Iy является электролит для KosraaoKCHoft xм икo-тop ичecкoй :)бработк11 стальных издояпн содерИЗДЕЛИЙ

жаший буру, криолит и окись хрома при следующих соотношениях , компонентов, вес.%:

Бура45-65

Криолит30-4О

Окись хромаОстальное.

Недостатком известного электролита является недостаточная износостойкость диффузионных слоев в условиях динамических нагрузок, а также их недостаточная жаростойкость из-за недостаточного легирования поверхностного слоя детали алюминием.

Цель изофетения - повьш1ение износостойкости в условиях динамических на- грузок и жаростойкости

Эта цель достигается тем, что в электролит, содержащий окнсь хрома и криолит, дополнительно вводят эвтектическую смесь криолита и глинозема, а также эквимолярную смесь хлоридов калия и при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Вура

5О-70 10-15

Окись хрома

Эктевгшческая смесь

10-30

щэиопвта и глинозема

Эквнмопяряая смесь

хлоридов калия и натОстальноерия

Кроме того, эвтектическая смесь криолита и глинозема имеет следующее соотношение комнонентов, вес,%; Криолит 88-90

Глинозем10-12

Введение одного криолита в электролит не обеспечивает нолучение диффузионного слоя с достаточным содержанием . алюминия. Эвтектическая смесь криолита н глинозема способствует уст|ранению этого недостатка. На детали, служащей катодом, при электролизе кроме бора и хрома выделяется алюминий, который участвует в офазовании диффузионного слоя, увеличивая его жаростойкость и износостойкость в условиях динамических нагрузок. Заметное легирование слоя алюминием наступает при содержании эвтектической

( смеси криолита н глинозема ) при ее содержании свыше 10 вес.%. Содержание ее свьш1е 30 вес Л нецелесообразно из-за нарушения соотношения хрома и алюминия в слое, ведущего к ухудщению его эксплуатационных показателей.

Эвтектическая смесь криолш-а и глинзема берется при соотношении компонентов, вес.%: 88-9О NcjAgF, 10-12. .

Содержание окщги хрома в расплаве в количестве 1О-15 вес.% обеспечивает благоприятное содержание хрома в слое.

Эквимолярная смесь хлоридов калия и натрия (КСЕ +NaCC) вводится для повышения вязкости и электропроводностл слоя.

Пример. Для получения расплава электрюлита в графитовом тигле наплавляют буру. Затем вводят в расплав окись хрома и эквимолярную смесь хлоридов натрия и калия. После этого вводят эвтектическую смесь криолита и глинозема и вьщерживают расплав при температуре 850-950 С в течение 0,5-1 ч.

В приготовленном расплаве проводят электролизное насьш1ение стали 45 при температуре , катодной плотности 0,1-0,15 течение 2-2,5 ч.

Составы предлагаемого и известного электролита представлены в табл. 1, ре;3ультаты испытаний - в табл. 2.

Таблица 1 5907084 Как БЕДНО из табп. 2, предложенный } состав эпектропита обеспечивает получ&яие более качественных диффузионных ело ев на стальных деталях. Расчет технико-экономнческой эффективности внедрения предлагаемого элеет ролита показывает, что на 1 руб. капитальных затрат прибьшь составит 3-4 руб. Срок службы шгамповой оснасгки увеличивается в 1,5-2 раза. Формула изобретения 1. Эпектротшт для комплексной химикотермической обработки стальных изделий, содержащих буру, окись хрома, криолит, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости в условиях динамических нагрузок и жаростойкости покрытий, он содержит эвтектическую смесь криолита с глиноземом И на по ю см ду п № № эквимолярную смесь хлоридов калия и трия при следующем ооотношенив комнентов, .%: Бура50-70 Окись хрома10-15 Эвтектическая смесь вриолнта и гливозек а 1О-30 Эквимопярная смесь хлоридов калия и натрияОстальное 2, Электролит по п. 1, о т л и ч а щ и и с я тем, что эвтектическая есь криолита и глинозема имеет слеющее соотношение комнонеотов, вес.%: Криолит88-90 Ггашозем1О-12 Источники информации инятью во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 608849, кп. С 23 С 9/10, 1978 2.Авторское сводетельство СССР 642377, кл. С 23 С 9/1О, 1979.