Способ нанесения цинковых покрытий на спеченные пористые изделия на основе железа

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, к нанесению защитно-декоративны.х покрытий. Целью является упрощение процесса цинкования и сокращение энергетических затрат. По способу нанесения цинковых покрытий на спеченные пористые изделия на основе железа заполняют поры минеральным маслом и осуществляют диффузионное цинкование в порошкообразной насыщающей среде при температуре 280-300°С под слоем минерального масла . 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((юЯ0((() 1405 (584 В 22 F324 700

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф(с 0 ((;„y,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 13 „ ц

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ БИ,(1Х0 Pgp

4ь

С

Ж (21) 4171766/23-02 (22) 04.01.87 (46) 30.06.88. Бюл. ¹ 24 (72) В. И. Павленко и А. К. Грабчак (53) 621.762.5:621.762.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 398699, кл. В 22 F 3/24, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1106582, кл. В 22 F 3/24, 1982. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЦИНКОВЪ|Х

ПОКРЫТИЙ НА СПЕЧЕННЫЕ ПОРИСТЫЕ ИЗДЕЛИЯ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, к нанесению защитно-декоративных покрытий. Целью является упрощение процесса цинкования и сокращение энергетических затрат. По способу нанесения цинковых покрытий на спеченные пористые изделия на основе железа заполняют поры минеральным маслом и осуществляют диффузионное цинкование в порошкообразной насыщающей среде при температуре 280 †3 С под слоем минерального масла. 2 табл.

Формула изобретения

140597

Изобретение относится к порошковой (,металлургии, в частности к нанесению за,шитно-декоративных металлических покрытий на пористые спеченные изделия из железных порошков, и может быть использовано в машиностроении, электротехнической и радиотехнической промышленности для получения на изделиях антикоррозионных цин;ковых затрат.

Цель изобретения — упрощение процесса цинкования и сокращение энергетических затрат.

В способе нанесения покрытий на пористые спеченные изделия из железных порошков, включающем заполнение пор инертным материалом и диффузионное цинкование в порошкообразных насыщающих средах, в качестве инертного материала используют минеральное масло, а цинкование осушествляют при 280 — 300 С в открытом контейнере, который заполняют минеральным маслом.

Сущность способа основана на парофазовом насыщении поверхности изделий цинком, активность протекания которого в при сутствии масла повышена за счет интенсификации миграции атомов диффундируемого вешества. Это обеспечивает сокращение длительности и снижение температуры процесса. Кроме того, отпадает необходимость ! в использовании герметизируемых контейне ров с плавким затвором, так как порошковая насыщающая смесь и помещенные в ее объеме покрываемые изделия находятся под слоем масла, надежно изолируюшим от внешней среды. Повышенная интенсивность диффузии цинка обеспечивает получение ка чественного покрытия без необходимости в

,дополнительной металлизации гальваничес ким методом. Высокая коррозионная стойкость при этом обеспечивается тем, что наружная поверхность изделий зашишена цинковым покрытием, а поверхность пор внутри них — маслом. За счет проникновения цинка в кристаллическую решетку железа обеспечивается хорошая адгезия покрытия.

Интервал температур нагрева 280—

300 С определен из опытных данных и об.ьясняется следующим.

При температуре менее 280 С скорость 45 осаждения цинка значительно снижается, нагрев выше 300 С ограничен температурой вспышки минерального масла.

Продолжительность процесса определяется интенсивностью осаждения цинка в при1

2 нятом режиме и необходимой конечной толшиной насышаемого слоя цинка.

Пример. Спеченные порошковые изделия на основе железа с пористостью 20О/о пропитывают в ванне с минеральным цилиндровым маслом 52 при 150 С 0,5 ч. Пропитанные изделия загружают в открытый контейнер и засыпают порошкообразной насыщаюшей смесью. Состав смеси стандартный, применяемый в практике диффузионного цинкования, мас.о/p. .порошок цинка 75; порошок окиси алюминия 25. Затем контейнер заполняют минеральным цилиндровым маслом 52 таким образом, чтобы над порошковой засыпкой был слой масла толщиной 15 — 20 мм.

Загруженный контейнер помещают в электропечь и нагревают до 270; 280; 290 и 300 С.

Продолжительность обработки по каждому режиму 0,5; 1; 2 и 4 ч.

Значения толщины диффузионного слоя цинка, в зависимости от температуры и продолжительности обработки, приведены в табл. 1.

Из таблицы 1 видно, что скорость осаждения покрытия составляет 0,6 — 1,2 мкм/мин.

При этом наибольшая интенсивность осаждения 1 — 1,2 мкм/мин наблюдается в температурном интервале 280 †3 С.

В табл. 2 приведены экспериментальные данные по продолжительности обработки и энергозатратам при цинковании предложенным способом и для сравнения известным (диффузионное зарашивание и гальванопокрытие) .

По данным табл. 2 энергозатраты по цинкованию предложенным способом ниже в 1,7 — 2,3 раза в сравнении с известным, продолжительность обработки сокрашается в 1,5 — 2 раза.

Способ нанесения цинковых покрытий на спеченные пористые изделия на основе железа, включающий заполнение пор инертным материалом и диффузионное цинкование в порошкообразных насыщающих средах, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и сокрашения энергозатрат, в качестве инертного материала используют минеральное масло, а цинкование изделий осуществляют при 280 — 300 С под слоем минерального масла.

1405971

Таблица 1

Температура о нагрева, С

Толщина покрытия в мкм, в зависимости от продолжительности обработки, ч

j 1

280

30

124

236

290

70

250

130

300

72

140

270

Таблица 2

Способ

Известный

Предложенный продолжительность про до лжительность процесса, ч процесса, Ч

16000

i,0

7000

120

26500

3,5

2,0

14000

240

47500

6,5

4,0

28000

Составитель С. Багрова

Редактор-Н. Горват Техред И. Верес Корректор М. Максимишинен

Заказ 3140/13 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Толщина покрытия, мкм

05 10 20 40 энергозатраты на 1 тыс.м покрываемой поверхности, кВт.ч энергозатраты на 1 тыс.м покрываемой поверхности, кВт-ч