Состав для вольфрамосилицирования металлических изделий

Авторы патента:

C23C9/02 - 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 ВОЛЬФРАМОСИЛИЦИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий окись вольфрама, крем-кийи медьсодержащие вещества и активатор, отличающиеся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, он допол нител.ьно содержит порошок алюминия , в качестве кремнийи медьсодержащих веществ - порошки кремния и меди, а в качестве активатора -фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Порошок алюминия 2-8 Порошок кремния 45-75 Порощок меди 6-10 Фтористый алюминий 1-3 Окись вольфрама Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1122748

3(51) С 23 С 9/02 йЗ З%3а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, -:ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЗ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3586914/22-02 (22) 29. 04. 83 (46) 07.11.84. Бюл. N- 41 (72) Л.А.Васильев и Н.В; Станкевич (71) Белорусский ордена Трудового.

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.785.51.06(088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР

У 488250, кл. С 23 С 9/02, 1974, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3445945/22-02. кл. С 23 С 9/02, 1982. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ВОЛЬФРАМОСИЛИЦИРОВАНИЯ МЕТАПЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, сод ерж ащий о ки сь вол ьфр ама, кр е мний вЂ” и медьсодержащие вещества и активатор, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, он довЂ” полнительно содержит порошок алюминия, в качестве кремний вЂ” и медьсодержащих веществ вЂ” порошки кремния и меди, а в качестве активатора вЂ” фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Порошок алюминия 2-8

Порошок кремния 45-75

Порошок меди 6-10

Фтористый алюминий 1-3

Окись вольфрама Остальное

1 122748

20-40

40-50

10-l 5

3-,5

Остапьное

Окись вольфрама

Силик ок ал ьций

Окись меди

Хлористый аммоний

Окись алюминия

Вольфрамосилицирование в извествЂ” о ном составе проводят при 900-1100 С

Циффузионное насыщение при 900 С на стали Ст. 45 приводит к формированию вольфрамосилицчрованного слоя толщиной 60-65 мкм.

Недостатком известного состава для вольфрамосилицирования является низкая насыщающая способность при 900 С и ниже, а повышение темвЂ” пературы делает невозможным применение известного состава для вольфрамосилицирования многих металли-. ческих изделий, в частности, изделий из титана и его сплавов, на45 грев которых выше температуры полиморфного превращения 1880 С} вызывает рост зерна в сплаве и резкое снижение механических свойств изделий.

Целью изобретения является повышение насыщающей способности состава.

Изобретение относится к металлур= гии, а именно, к химико-термической обработке,. в частности, к составам для совместного насьпцения крем нием и вольфрамом, и может быть использовано для повышения износожаро- и коррозионной. стойкости металлических изделий в машинострои тельной, авиационной, судостроительной и других отраслях промышлен- 10 ности.

Известен состав дпя вольфрамосилицирования в порошковых смесях, содержащий окислы вольфрама и алюминия, силикокальций и хлористый 15 аммоний I 1 $.

Однако из-за низкой насыщающей способности и высокой температуры процесса насыщения состав не нашел приме нения . 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для вольфрамосилицирования (2 ), содер жащий, мас.Ж: 25

Поставленная цель достигается тем, что состав для вольфрамосилицирования металлических изделий, содержащий окись вольфрама, кремний- и медьсодержащне вещества и активатор, дополнительно, содержит порошок алюминия, в качестве кремний- и медьсодержащих веществ вЂ” порошки кремния и меди, а в качестве активатора вЂ” фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.й:

2-8

45-75

6 вЂ” 10

l -3

Ост альное

Порошок алюминия

Порошок кремния

Порошок меди

Фтористый алюминий

Окись вольфрама

Таким образом, насыщакщая способ-: ность преДлагаемого состава дпя диф- . фузионного вольфрамосилицирования в .

10 раз и более вьппе, чем известного.

Введение алюминия в насыщенную смесь увеличивает насыщающую способность ее за счет образования при температурах насыщения жидкометаллической фазы в системе Al-C (температура плавления эвтектгки

Al-Сн 548 С согласно диаграммы о состояния j. .Образовавшяяся нл поверхности насыщаемого изделия жидкометаллическая фаза, растворяя в себе кремний, служит одновременно и насыщающей кремнием средой, и транс портом для поставки к насыщаемой поверхности вольфрама, восстановленного кремнием из окисла.

Введение в состав смеси алюминия меньше 2 вес. резко снижает толщину диффузионного слоя, а увеличение выше 8Х приводит к ухудпению поверхности за счет образования трудноудаляемых налипов на поверхности обрабатываемых изделий.

Пример. Проводят насыщение стали Ст.45 и титановых сплавов

ВТ1-!О и ОТ4 при 850 и 900 С в течение 4 ч в известном и предлагаемом сост авах.

Сравнительные данные по насыщающей способности известного и предлагаемого составов представлены в таблице.

1122748

Состав н асыщающей смеси, мас.7

ОТ4.

ВТ1-0

Ст. 45

850 С 900 С

850 С 900

850 С 900 С

Из ве стный