Состав для хромирования стальных изделий

 

СОСТАВ ДЛЯ ХРОМИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий феррохром , шамот и хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества покрытий путем повышения микротвердости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит титан и древесноугольный карбюризатор при соотношении компонентов , мас.%: 3-7 . Титан Древесноугольный 2-4 карбюризатор 1-2 Хлористый аммоний 20-25 Шамот Остальное Феррохром

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

#Ibad

РЕСПУБЛИН

4(51} С 23 С 10/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3602962/22-02

: (22) 09.06. 83 (46} 30.0) .85. Бюл. N -4 (72) В. Н. Михайлин (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации животноводства Южной зоны СССР (53) 621 785.51.06(088.8} (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 924172, кл. С 23 С 9/04, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР . Ф 536252,. кл. С 23 С 9/02, .1977.

„Я0„„1137112 А (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ХРОМИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий феррохром, шамот и хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества покрытий путем повышения микротвердости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит титан и древесноугольный карбюризатор при сОотношении компонентов, мас.X:

Титан Р-7

Древесноугольный карбюризатор 2-4

Хлористый аммоний 1-2

Шамот 20-25

Феррохром Остальное

1137112

Изобретение относится к машиностроению, а именно к химико-термической обработке, и может быть испольэовано для повышения износо- и коррозиснной стойкости деталей в сельхозмашиностроении и других отраслях.

Ф

Известен состав (I) хромировання стальных изделий, имеющий следующее соотношение компонентов, мас.X окись хрома 43 — 49; порошок алюминия 18 - 10

20; хлористый аммоний 1 — 3; сернистое железо 3 — 5; окись алюминия остальное.

Недостатком указанной смеси является то, что образующиеся диффузион- 15 ные слои имеют обеэуглероженный подслой, что резко снижает их эксплуатационные характеристики.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 20 мому эффекту является состав (2J для диффузионного хромирования, который содержит следующие компоненты, мас.X:

Хром 78-89

Окись алюминия 14-17 25

Хлорид аммония 1,0-1,7

Недостатком данного состава является невозможность получения диффузионных слоев с необезуглероженным подслоем, что резко снижает эксплуатационные характеристики, особенно на среднеуглеродистых сталях, например стали 45.

Цель изобретения — улучшение качества покрытий путем повышения мнк- З ротвердости обрабатываемых изделий.

2-4

1-2

20-25

Остальное

При поверхностном легировании стальных изделий, особенно иэ малои среднеуглеродистых сталей, происходит обезуглероживание подслоя, вследствие чего резко снижаются эксплуата- 55 ционные свойства покрытий и, как следствие, экономическая эффективность химико-термической обработки.

Указанная цель достигается тем,, что состав для хромирования стальных изделий, содержащий феррохром, шамот и хлористый аммоний дополнительно

40 содержит титан и древесноугольный карбюризатор,при следующем содержании компонентов, мас.й:

Титан 3-7

Древесноугольный карбюризатор °

Хлористый аммоний

Шамот

Феррохром "

После хромирования в известном составе поверхностный легирующий слой представляет собой твердый раствор хрома в железо плюс карбиды хрома (глубина 30-35 мкм и микротвердость порядка 1200-1400 кгс/мм ) с обезуглероженным подслоем глубина до 80 мкм и микротвердость 280—

350 кгс/мм 2, В процессе эксплуатации на первом этапе наблюдается заметное повышение износостойкости изделий (пока работает карбидный слой), по-.ëå чего наступает период ускоренного износа

1,работает обезуглероженная зона), который резко снижает общую картину эффективности обработки.

Введение в состав легирующей смеси древесноугольного карбюризатора в предлагаемой концентрации позволяет повысить содержание углерода в подслое и получить плотный слой карбидов хрома на поверхности с микротвердостью 1500-1800 кгс/мм

Снижение концентрации древесноугольного карбюризатора в смеси до 17. не оказывает заметного влияния на процесс, а повышение концентрации более 47 приводит к снижению эффективности смеси вследствие образования карбидов в легирующей смеси.

Титан вводится с целью предупреждения образования карбидов хрома в самой насыщающей смеси, так как он является одним из наиболее сильных карбидаобразующих элементов.

Снижение концентрации титана менее 37. снижает эффективность процесса, вероятно, вследствие образования карбидов хрома в легирующей смеси.

Превышение концентрации титана в смеси более 1ОХ способствует обезуглероживанию поцглоя из-эа титанирован я карбюриэатора, т.е. образования карбидов титана на карбюризаторе.

При концентрации титана в смеси 15207. очень хорошо титанируются крупные частицы и специально загружаемые кусочки карбюриэатора, в том числе графита.

Пример. Образцы стали 45 диаметром 10 и длиной 20 мм загружали с исследуемыми смесями в стальные .контейнеры с плавкими затворами, а затем печь. Термодиффузионное легирование осуществляли в течение 6 ч о при 1030 С. В качестве титана ис/

Содерхание комнонентов, wc.é

Характеристика слоя

Характеристика подслол

Карбвризатор

1%кротведость, кгс/мм

Иихротверддость, кгсlми

Шаа мот

Хлористый аммоний

Тол-. щина, мкм

Фе ррохром тан

Предлагаемый

74 20

62 25

60 Т20

l7l0

760 .

32! 805

68 22,5

l,5

60 760

75 530

50-60 670

1805

0,5

1310

2,5

26

1670

Известный 12) .79 2P

73 25

1260

80 420

72 460

1340

Составитель Г.Бахтинова

Техред М. Пароцай Корректор| М. Леонтюк

Редактор Ю.Ковач

Заказ 10469/19 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета Г".СР по делам.изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1137 пользовали мелкую фракцию (1 мм ) титановой .губки.

Составы исследуемых смесе.й и полученные результаты представлены в

5 таблице.

Как видно из таблицы легирование изделий в смесях предлагаемого состава позволяет получать покрытия, обладающие высокой микротвердостью с менее обеэуглероженным подслоем.

Не исключено, что на повьппение микротвердости оказывает влияние и возмож1 12 4 ное присутствие незначительных количеств карбида титана в слое.

Повьппение микротвердости основного слоя, и особенно подслоя, позволяет значительно повысить эксплуатационные ,характеристики деталей после обработки.

Предлагаемый состав позволяет проводить процесс хромирования, снижающий или исключающий обеэуглероживание подслоя и, таким образом, дает возможность противостоять контактным нагрузкам.