Состав для хромоалюмосилицирования углеродистых сталей

Авторы патента:

C23C9/04 - Покрытие металлических материалов; покрытие других материалов металлическим материалом (металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной металлизацией D06Q 1/04); химическая обработка поверхности; диффузионная обработка металлического материала; способы покрытия вакуумным испарением, распылением, ионным внедрением или химическим осаждением паров вообще (для специфических целей см. соответствующие классы, например для производства резисторов H01C 17/06); способы предотвращения коррозии металлического материала, образования накипи или корок вообще (обработка металлических поверхностей или покрытие металлов электролитическим способом или способом электрофореза C25D,C25F)

СОСТАВ ДЛЯ ХРОМОАЛЮМОСИДИ ЦНРОВАНИЯ УГЛЕРОДИСТНХ СТАЛЕЙ, содержащий алюминий, окгКъ алюминия. окись хрома, кремнийсодержащее вещество и активатор, отличающийся тем, что, с целью повышения жаростойкости и снижения температуры проведения процесса, он дополнительно содержит окись титана или циркония, в качестве кремнийсодержащего вещества - лигатуру СцеМи1-л-2, а в качестве активатора калий .борфтористый при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алюминий Окись хрома31-32 OjftiCb титана4,5-5,5 или циркония 5S Лигатура СцеМиш-215,5-16,5 (Л Калий борфтористый 1-3 Окись алюминияОстальное

«е «»

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ОВ9

РЕСПУБЛИК

3(ЯЭ С 23 С 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aBTOPCNOMY CWETEAbGTBV

17-.18

31-32

4,5-5,5

Алюминий

Окись хрома

ОКись титана или циркония

15,5-16,5

Лигатура СцеМиш-2

Калий борфторнстый

Окись алюминия

1-3

Остальное (21) 3469597/22-02 (25) 3469602/22-02 (22) 15.07.82 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) Б.С. Кухарев, Л.С. Ляхович и И.A. Кофанова (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53} 621.792.6(088.8) (56) 1. Ляхович Л.С., Ворошнин Л.Г., Панич Г.Г., Щербаков Э.Д. Многокомпонентные диффузионные покрытия.

"Наука и техника", 1974, с. 252.

2. Борисенок Г.В. Дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук, 1973. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ХРОМОАЛЮМОСИЛИЦИРОВАНИЯ УГЛЕРОДИСТЕ1Х СТАЛЕЙ, содержащий алюминий, окись алюминия, окись хрома, кремнийсодержащее вещество и активатор, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения жаростойкости и снижения температуры проведения процесса, он дополнительно содержит окись титана или циркония, в качестве кремнийсодержащего вещества вЂ” лигатуру

СцеМиш-2, а в качестве активаторавЂ” калий борфтористый при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

1060703

17-18

Алюминий

Окись хрома

31-32

Окись титана или циркония

4,5-5,5

Лигатура СцеМиш-2

Калий борфтористый

15,5-16,5

1-3

Окись алюминия Остальное

Состав насыщающей смеси, мас.%

Известный 100 )30AIg0q + 30AT + 40(85

+ 15 SiO )1

Предлагаемый

29А81 О + 18, ОА8 +31 -О Сг, Оз

+ 5,5 TiO> + 15,5 СцеМии +

28А1 ОЗ + 17,5АР + 31, 5 Cr

+ 5,0 TiO2 + 16,0 СцеМии +

Cr) Оз+

1000 6 900 36 19, 7

У8

1 КВЕ

<) g+

2КВ д

900 4 900 36 10,0

900 4 900 36 13,0

У8

900 4 900 36 12, О

27А 101 + 17,0A8 + 32,0 Cry

+ 4,5 TiO + 16,5 Специи + 3

Зквг„

У8

П р и м е ч .а н и е: СцеМии-.2 содержит, мас.Ъ: редкоземельные элементы ЗО, алюминий 8, кремний 55, железо 7.

Изобретение относится к химикотермической обработке в порошковых смесях, а именно к диффузионному хромоалюмосилицированию, и может быть использовано в машиностроительной, авиационной -и химической отраслях промышленности.

Известно диффузионное хромоалюмосилицирование для повышения жаростойкости с использованием порошковых насыщакицих сред на основе алю- 1О миний-, хром-, кремнийсодержащих веществ и окиси алюминия (1) .

95 (3Ag3>+70 )30-40AO + 70-60 (85cr> +

+ 15 SiQ)j) + 5А?Г

Использование известных составов предполагает проведение процесса хромоалюмосилицирования при температурах 950 С и выше. Снизить температуру проведения процесса не. представляется возможным иэ-за ухудшения защитных свойств полученных диффузионных слоев.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является сбстав

100 (ЗОАЗО + ЗОАт + (85 Сго +

+ Si 0> )1 + 5AIF °

В результате термодиффузионной обработки в известном составе стали У8 при температуре 10000С в течение 6 ч показатель ее жаростойкости при температуре испытания 900 С и длительности Зб ч составляет

19,7 г/и f23 ° 35

:Недостатком этого состава является отсутствие возможности повысить жаростойкость хромоалюмосилициро ванной стали беэ дальнейшего повышения температуры проведения процесса насыщения. Повышение температуры проведения процесса нецелесообразно из-за ухудшения свойств матрицы обрабатываемого изделия, а также увеличения энергоемкости йроцесса и повышения расхода технологической оснастки, Целью изобретения является повышение жаростойкости углеродистых сталей и снижение температуры проведения процесса.

Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий алюминий, окись алюминия, окись хрома, кремнийсодержащее вещество и активатор, дополнительно содержит окись титана или циркония, в качестве кремнийсодержащего вещества вЂ” лигатуру СцеМиш-2, а в качестве активатора - калий борфтористый при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пример . Процесс хромоалюмосилицирования в предлагаемой смеси осуществляют в контейнере с плавким затвором при температуре 900 С в течение 4 ч.

Результаты испытания .на жаростойкость стали У8, хромоалюмосилицированной с использованием извест ного и предлагаемого составов приведены в табл. 1 и 2.

Анализ результатов, приведенных. в табл. 1 и 2, показывает, что хромоалюмосилицирование .с использованием предлагаемого состава позволяет повысить показатель жаростойкости обработанной стали У8 в 1,6-2,4 раза bio сравнению с показателем жаростойкости стали У8, обработанной в известном составе при одновременном понижении температуры проведения процесса на 100 С. .Таблица 1

1060703

Таблица 2

Привес

r/ì

Состав насыщающей среды, мас.В

Известный

1000 6

900 36 19,7 у8

Предлагаемый

900 36 8,0

900 4

У8