Состав для вольфрамосилицирования стальных изделий
СОСТАВ ДЛЯ ВОЛЬФРАМОСИЛИЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид вольфрама, карбид кремни фтористый натрий и наполнитель, содержсйций окиси железа, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности процесса насыщения , он дополнительно содержит алюминиевЬкислый кальций, а в качестве наполнителя - отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид вольфрама 10-50 Карбид кремния10-40 Алюминиевокислый кальций3-15 Фтористый натрий3-10 Отходы катализаторного производства Остальное
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3512223/22-02 (22) 12.11.82 (46) 28.02.84. Бюл. Р 8 (72) В.А.Рогов, В.В.Бутов, A.A.Ðûëîâ и Б.М.Гусев (53 1 621. 785. 51. 06 (088. 8 ) (56) 1, Авторское свидетельство СССР
Р 448250, кл. С 23 С 9/02, 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
)) 737498, кл. С 23 С 9/04, 1978. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ВОЛЬФРАИОСИЛИЦИРОВАНИЯ СТАЛЬННХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид вольфрама, карбид кремния1 фтористый натрий и наполнитель, содержащий окиси железа, о т л и ч а» ющийс я тем, что, сцельюобеспечения стабильности процесса насыщения, он дополнительно содержит алюминиевЬкислый кальций, а в качестве наполнителя — отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, мас.Ъг
Карбид вольфрама 10-50
Карбид кремния 10-40
Алюминиевокислый кальций 3-15
Фтористый натрий 3-10
Отходы катализаторного производства Остальное
1076493
Изобретение относится к металлур гни, а именно к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного вольфрамосилицирования стальных иэделий. 5
Известен состав для вольфрамосилицирования, содержащий следующие компоненты, мас.В:
Окись вольфрама 35-38
Силикокальций 22-25 1()
Хлористый аммоний 2
Окись алюминия Остальное
Данный состав позволяет проводить насыщение из порошков в герметичных жаростойких контейнерах с использованием плавких затворов Г1 3.
Недостатки указанного состава необходимость использования дорого- стоящей оснастки, невозможность проведения закалки после химико-термической обработки, большой расход насыщенной смеси.
Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому положительному эффекту является состав(2)содержащий следующие компоненты, мас.Ъ: 25
Карбид вольфрама 10-60
Карбид кремния 10-60
Фтористый натрий 3-10
У(елезная окалина 25-40
Известный состав позволяет прово." () дить насыщение в окислительной среде без защитной оснастки, однако приготовленная смесь (обмазка J не обладает хорошей сцепляемостью с вертикальными стенками упрочняемого изделия, что связано с низкой механической прочностью обмазки при высоких тем пературах и ведет к ее стеканию в процессе диффузионного насыщения и, следовательно, интенсивному окислению оголившихся участков упрочняемой детали.
Цель изобретения — обеспечение стабильности процесса насыщения.
Поставленная цель достигается
zeM, что состав, содержащий карбид 45 вольфрама, карбид кремния, фтористый натрий и наполнитель, содержащий оки. си железа, дополнительно содержит алюминневокислый кальций, а в качестве наполннтеля — отходы катализа- 50 торного производства при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:
Карбид вольфрама 10-50
Карбид кремния 10-40
Алюминиево кислый
55 кальций 3-15
Фтористый натрий 3-10
Отходы катализаторного производства Остальное
Отходы катализаторного производства согласно OCT 6-03-71-78 имеют состав, мас.Ъ: Fe0 31-38; Ку0 0,7-1,0", Сао 2-3 А1209 3-4; Р20ЗИ ГеЗОФостальное.
Введенир в предлагаемый состав порошкообразного алюминиевокислого кальция в количестве 3-15 мас,В улучшает сцепляемость обмазки с упрочняемым изделием и повышает ее прочность при высоких температурах. Увеличение количества алюминиевокислого кальция свыше 15 мас.В приводит к уменьшению вольфрамо- и кремнийсодержащих компонентов, что способствует подавлению процесса насыщения— вольфрамосилицирования. Уменьшение его от 5 мас.Ъ и ниже позволяет получить надежные результаты по диффузионному насыщению в условиях окислительной печной среды.
Использование отходов катализаторного производства с размером частиц не более 0,2 мм позволяет упростить процесс подготовки смеси для диффу зионного насыщения, так как не требует предварительной операции измельчения железосодержащего компонента.
II р и м е р. Состав для вольфрамосилицирования готовят смешением порошкообраэных компонентов фракций
0,1-0,2 мм в обычных условиях ° Для насыщения состава иа образцы из ста ли готовят обмазку, где связывающим для порошкообраэной смеси является вода.
Для приготовления обмазки применяют компоненты в виде фтористого натрия марки "Ч" (ГОСТ 4463-66 алюминиевокислого кальция марки "Ч" (ИРТУ 6-09496-63), карбида вольфрама и карбида кремния — порошкообраэных отходов катализаторного производства (ОСТ 6-03-71 -78);
Термодиффузионное насыщение из предлагаемого состава проводят в обмазках на образцах из стали У8А размерами 10х10х30 мм.
Обмазку толщиной 4-5 мм наносят на образцы путем погружения последних в подготовленный состав. Сушат в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе, затем помещают образцы в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки (850-1100 С) и выдерживают 2-6 ч. Закалку проводят при температуре диффузионного насыщения. При закалке обмазка теряет целостность и отделяется с поверхности образцов.
Результаты диффузионного насыщения стали У8А после обработки из составов, содержащих компоненты в различных соотношениях представлены в таблице.
1076493
Состав обмазки, мас.Ъ
Величина усадки обмаэкн .*, Продолжение насыщения, ч
Алюминиевокислый кальций
Карбид вольфрама
Фтористый натрий
Отходы катали эаторн
ro npo водств
Карбид кремния
Предлаraеьый
2,5
3,5
1,5
2,5
6
2. б
10
10
40
20
2,5
3,0
30
1,5
2,5
30
5 0
7i0
2 б
38
1,5
2,5
17
Известный
30 2
Железная 6 калина
15
Составитель И. Столярова
Редактор С. Квятковская Техред В.Далекорей
Корректор A Повх, Заказ 671/25 Тираж 900
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
О сцепляемости составов с обрабатываеьиям изделием судят по величине усадки обмаэки, т.е. чем меньше величина усадки, тем выше сцепляемость обмазки с обрабатываемьм изделием, . которая, в свою очередь, обеспечи- 40 вает стабильное протекание процесса насыщения.
Как видно из данных таблицы, величина усадки обмазки при 900 С в течение 2 ч составляет 1,9 мм, в 45 то же время насыщение из известного состава при тех же условиях приводит к большей величине усадки - б .мм.
Полученные данные свидетельствуют об уменьшении величины усадки обмаэки иэ предлагаемого состава по сравнению с известным в 3 раза.
Использование предлагаемого состава для диффузионного вольфрамоси-лицирования иэ обмазок стальных иэделий обеспечивает по сравнению с известными уменьшение величины усадки обмазки на ЗООВ, что обеспечивает стабильное протекание процесса вольфрамосилицирования и воэможность . получения диффузионного вольфрамоси-, лицированного слоя на деталях сложной конфигурации, больших габаритов.
