Раствор для защиты поверхности деталей из нержавеющей стали от насыщения при азотировании Советский патент 1982 года по МПК C23C11/14 

(5) РАСТВОР ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ОТ НАСЫЩЕНИЯ Изобретение относится к средствам защиты поверхности от насыщения при химикотермической обработке металлических материалов и может быть исполь зовано для местной защиты поверхности деталей из нержавеющей стали. Известно использование в качестве защитного покрытия чистых металлов, таких как олово, свинец, цинк, медь, никель, наносимых на азотируемые детали. Низкоплавкие металлы наносятся методом окунания детали в расплав металла, а покрытия из меди или никеля - либо химическим, либо электролитическим способом 1 . Недостатками указанных покрытий являются применение дорогостоящих цветных металлов и относительная слож ность нанесения покрытия на азотируемые детали. Кроме того, легкоплавкие мет91ллы нельзя использовать при температурах азотирования 550-600°С, так как происходит стекание расплавленного покрытия с детали. ПРИ АЗОТИРОВАНИИ Известно также гальваническое никелирование в водном растворе для защиты поверхности деталей при азотировании 2 . Недостатком использования известного покрытия является трудность удаления покрытия, особенно с деталей сложной формы. Цель изобретения - снижение трудозатрат путем создания легкоудаляемо-, го защитного покрытия. Для достижения указанной цели в водный раствор вводят углекислый натрий и вспомогательное вещество (ОП-7) при следующем соотношении ингредиентов, г/л: Углекислый натрий 30-АО Вспомогательное вещество ОП-7 5-10 ВодаОстальное Деталь из нержавеющей стали погружают в предлагаемый раствор, выдерживают в нем при 50-60°С в течение 10-15 мин и сушат на воздухе. На детали образуется защитная пленка. В местах азотирования защитная пленка удаляется либо механическим способом, либо химическим, например с помощью концентрированной соляной кислоты. При содержании хрома более 12 на поверхности стали образуется прочная пленка окиси хрома, делающая сталь нержавеющей. Эта пленка затрудняет проникновение азота в сталь, и без специальной подготовки поверхности .азотирование нержавеющих сталей не происходит. Практически процесс азотирования нержавеющих сталей ведут в присутствии хлористого аммонияJ который способствует разрушению защитной пленки из окиси хрома. Предлагаемый раствор, а вернее, пленка образовавшаяся на поверхности детали после испарения воды, предохраняет окисную пленку хрома от разрушения ее продуктами разложения хлористого аммония (соляной кислотой). Углекислый натрий, присутствующий на поверхности деталей из нержавеющей стали, препятствует диффузии азота в сталь, приводят к пятнистому азотированию. Слой углекислого натрия, нанесенный на поверхность детали из водного раствора, порист, плохо сцеплен с поверхностью детали и осыпается. Вспомогательное вещество ОП-7 (гост 8 33-57) - производные диалкилфенолов - применяется в качестве сма93 чивающего и моющего вещества, имеет общую формулу 0()еНг ClHgOH где R - алкильный остаток, содержащий 9-10 атомов углерода; п для ОП-7 равно 6-7. Совместное использование углекислого натрия и вспомогательного вещества ОП-7 позволяет образовать на поверхности детали прочную, равномерную, эластичную пленку, хорошо сцепленную с поверхностью, предохраняющую окись хрома от воздействия хлористого аммония. П р и м е р. На цилиндрические образцы-свидетели, изготовленные из стали ОХ20Н4АГ10Ш, наносят покрытие путем погружения их в нагретый до 5060°С водный раствор углекислого натрия и вспомогательного вещества на 15-20 мин. Азотирование проводят в контейнере объемом -25 л при 5 05бО°С в течение 15 ч с г хлористого аммония при степени диссоциации аммиака 30-60%. Нанесенное покрытие надежно защищает образцы от азотирования, пробоев не обнаружено. Результаты испытаний предлагаемо- го раствора с различными концентрациями компонентов приведены в таблице.

30

10

35

Предлагаемый раствор надежно защищает поверхность деталей из нержавеющих сталей при азотировании и по сравн иию с жидким стеклом имеет ряд

Защищает поверхность хорошо, слой О,твердость 220-2 5 НУ

Защищает поверхность хорошо,

слой О, твердость 210-230 НУ

Защищает поверхность хорошо,

слой О, твердость 215-2 45 НУ

преимуществ: прост в обращении, не стекает с деталей, легко удаляется с мест, подлежащих азотированию, особенно с труднодоступных. 596 Формула изобретения Раствор для защиты поверхности деталей из нержавеющей стали от насыщения при азотировании на основе воды, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат путем созДания легкоудаляемого защитного покрытия, он дополнительно содержит углекислый натрий и производные диалкилфенолов общей формулы )(,0).,CHiCHoOH г 2 п t 2 « где R - алкильный остаток; п - число равное 6-7, при следующем соотношении компонентов, г/л: Углекислый натрий Производные диалкилфенолов 5-10 ВодаОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Т вторское свидетельство СССР № 290965, кл. С 23 С n/1«t, 1971. 2. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка, металлов и сплавов. М., 1965, с. 115.