Паста для защиты деталей от газовой цементации

 

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к пастам для защиты деталей от газовой цементации. Цель изобретения - повышение изолирующих и технологических свойств антицементационной пасты. Паста содержит, мас.%: маршалит 7,0-7,5

окись алюминия 13,0-14,5

бентонит 8,5-9,0

окись хрома 3,5-4,0

поливиниловый спирт 6,0-7,0

жидкое стекло 58,0-62,0. Это позволяет повысить изолирующие свойства пасты при газовой цементации изделия. Паста отличается высокой технологичностью. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAËИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53}5 С 23 С 8/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4366047/23-02 . (22) 18.01.88 (46) 23.04.90. Бюл. Ф 15 (72) Л.Н.Булавина, А.А.Власов, Л.Л.Воротникова, Т.С.Токарева и Т.И,Финогенова (53 ) 621 .785.51 .06(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 722995, кл. С 23 С S/04, 1978. (54) ПАСТА ДЛЯ ЗА1ЦИТЫ ДЕТАЛЕЙ ОТ

ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ (57) Изобретение относится к химикотермической обработке, в частносИзобретение относится к области химико-термической обработки, в частности к методам защиты поверхности стальных изделий от насыщения углеродом при цементации.

Цель изобретения — повышение изолирующих и технологических свойств антицементационной пасты, В состав, содержащий маршалит, окись алюминия и жидкое стекло, дополнительно вводят бентонит, окись хрома и поливиниловый спирт. При этом содержание указанных компонентов должно быть в следующих соотношениях, мас.Е:

Маршалит 7,0-7,5

Окись алюминия 13-14,5

Бентонит 8,5-9,0

Окись хрома 3,5-4,0

Полив инилов ый спирт 6,0-7, О

Жидкое стекло 58, 0-62, О

Маршалит представляет собой кварцевую пудру (810 . пН О), в сос

„.80„„1558993 А 1

2 ти к пастам для защиты деталей от газовой цементации, IIem изобретения — повышение изолирующих и технологических свойств антицементационной пасты. Паста содержит, мас.X: маршалит 7,0-7, 5; окись алюминия

13,0-14,5; бентонит 8,5-9,0; окись хрома 3, 5-4, 0; полив инилов ый спирт

6,0-7,0; жидкое стекло 58,0-62,0.

Это позволяет повысить изолирующие свойства пасты при газовой цемента.— ции изделия. Паста отличается высокой технологичностью. 2 табл. тав пасты вводится как тугоплавкий наполнитель для придания покрытию высоких изоляционных свойств.

Окись алюминия (A1>0 ) — амфо reрный окисел, один из наиболее стойких огнеупорных соединений, окись алюминия стабильна в сильно восстановительной атмосфере при высоких температурах. Высокая химическая стойкость окиси алюминия позволяет использовать ее в покрытиях для создания термодиффуэионного барьера.

Бентонит — природный материал, относится к белым коллоидным глинам, основой которых является .минерал монтмориллонит А1 (8, О 1(ОН) х хпН О. Монтмориллонитовые глины отличаются от каолиновых глин большей пластичностью. Бентонит введен в состав пасты как высокопластичный тугоплавкий наполнитель, повышающий суспендирующую способность пасты.

Окись хрома CrO — тугоплавкое химическое соединение, значительно

1 558993 улучшает смачиваемость и кроющую способность, Паста, содержащая окись / хрома, обладает хорошей жидкотекучестью и в течение длительного вре5 мени сохраняет свои технологические св ойс тва .

Поливиниловый спирт (ПВС) - органическое соединение, имеющее формулу (-СН вЂ” СН-3 Ä ИВС представляет собой

ОН белый порошок, легко растворимый в воде. ПВС вводится в пасту с целью улучшения реологических свойств, что объясняется наличием полимерных связей. Кроме того, поливнниловый спирт способствует приданию покрытию механической прочности, повышает сцепление пасты с поверхностью детали.

В процессе деструкции при высоких температурах ПВС создает графитную сетку, предупреждающую стекание защитного покрытия с изделий при изотермической выдержке в процессе цементации. 25

Жидкое стекло выполняет функцию связующего компонента, Уменьшение количества маршалита и окиси алюминия ниже предлагаемого приводит к снижению защитных свойств пасты. Увеличение количества: маршалита и окиси алюминия выше предлагаемого ведет к тому, что паста ложится толстым слоем на изолируемую поверхность и растрескивается в процессе сушки, Содержание в предлагаемом составе бентонита в пределах 8, 5-9,0 мас .7 обеспечивает наилучшие пластические свойства пасты, содержание окиси хрома в пределах 3,5-+,О мас.Х „ 40 объясняется тем, что при меньшем со- держании этого компонента не обеспечивается хорошая смачиваемость и кроющая способность покрытия, а дальнейшее повышение окиси хрома не целесообразно, так как улучшения технологических свойств не наблюдается.

Содержание ПВС ниже 6,0 мас.7. не улучшает технологических свойств пасты, увеличение содержания ПВС вьппе 7,0 мас.7 приводит к тому, что затрудняется удаление покрытия после процесса газовой цементации. При содержании жидкого стекла в пределах 58,0-62,0 мас.7. обеспечивается наилучшая консистенция пасты, что позволяет легко и качественно нанести ее на защищаемую поверхность и обеспечить надежную защиту поверхности от насыщения углеродом„

Пасту готовят следующим образом.

Предварительно готовят 1 07.-ный водный раствор поливинилового спирта.

Сухие компоненты: порошки маршалита, окиси алюминия, бентонита, окиси хрома тщательно перемешиваются между собой и разводятся жидким стеклом до сметанообразной консистенции, Затем в полученную массу вносится

107-ный раствор IIBC и все еще раз перемешивается до получения однородного состояния.

Поверхности деталей, подвергаемые защите от цементации, предварительно обезжиривают. Пасту наносят в два слоя толщиной 1-1,5 мм кистью и производят естественную сушку.

Первый слой сушится в течение 2,53 ч, второй 2-2,5 ч, Ускорение процесса сушки в 1,5-2 раза можно обеспечить путем повышения температуры о сушки до 80-100 С, либо за счет применения атмосферы из углекислого газа, в которую помещаются детали после нанесения защитной пасты.

II р и м е р. Проводят цементацию деталей, изготовленных из стали

20 < 2НЧА. Защите подвергаются шлицевые отверстия, имеющие большое количество острых кромок.

Пасту составов 1-7 (:табл, 1) наносят на предварительно обезжиренные поверхности, подвергаемые защите.

Детали из стали 20 2НЧА с защитой поверхностей пастой составов 1-7 подвергались цементации на глубину

1,6-1,9 мм при 930 С в среде природного газа, После цементации из деталей вь.резались образцы, на которых определялась глубина науглероживания и твердость поверхности в месте пробоя (составы, 6, 7) . Данные приведены в табл. 2, Здесь же приводятся и друг ие с рав нит ель ные ре зуль та ты испытаний паст составов 1-7: внешний вид пасты до цементации и после, а также время, через которое паста теряет свои малярные свойства и загустевает, т.е, ухудшается равномерность наложения, необходимая консистенция и жидкотекучесть.

Таким образом, данные, приведенные в табл, 2, показывают, что предлагаемая паста имеет более высокие изо5 1 558993 о пирующие своиства и более техноло" г ична, 6,0-7,0

58, 0-62, 0 спирт

Жидкое стекло

Таблица 1

Состав, мас. Ж

Компоненты

6 7 (известный) 7,0 7,0

13,0 14,0

8,0 3,0

15,0 0,5

7,5 6,5

14,5 12,5

9,0 8,0

7„3

14,3

9,5

4,5

8,7

8,5 8,5

3,5 3,5

4,0 3,0

3,7.7,0

7,5

5,5

6,5

6,0 6,5

62, 0 60,.5

55,5 80,0

58,0 64,5

59,5

9 0

7,0

Бура обезвоженная

0,5

Формула изобретения

Паста для защиты деталей от газовой

5 цементации, содержащая маршалит, окись алюминия и жидкое стекло, о т л ич ающа яс я тем, что, с целью повышения изолирующих и технологичес- 1ð к их св о йс тв, она дополнительно с одерМаршалит

Окись алюминия

Бетоннт

Окись хрома

Поливиниловый спирт

Жидкое стекло

Каолин

Тальк жит бентонит, окись хрома и поливнниловый спирт при следующем соотно.— шении компонентов, мас.X:

Маршалит 7,0-7,5

Окись алюминия 13,0-14,5

Бентонит 8,5-9,0

Окись хрома 3,5-4,0

Полив иниловый

1558993

Таблица 2

Определяемые характеристики

Состав т 7 (известный) Внешний вид пасты после

Лежит ровно по всей поверхности, сцепление с металлом прочное, вид шероховатый

С текла Лежит

Лежит нес остнеровно, имеютровно, есть трещины сушки рых кромок ся наплывы и трещины

Паста сохранилась полностью, сцепление прочное, шероховатое

Внешний вид пасты после

Сцепление

Ес ть поры и оголенцементации прочное наплывы ные места потрескалисцл

Налич ие и робоев

Не обнаружено

Пробои по всей

Пробои по всей

Отдельные поверх- мягкие ности пробои поверхности

0,3-0,5 0,1-0,2 0,5-0,8

Отсутс твует (НРС) 37-44 37-44 37-44 37-44 47-54 40-48, 47-56

7-8

7-8 7-8 5-6 7-8

2-3

Редактор F.. Папп

Заказ 820

Подписное

Тираж 812

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Глубина науглероживания в месте пробоя, .

Твердость изолированной поверхности после закалки

Время загустевания пасты после приготовления состава (потеря малярных свойств),: ,ч

Составитель И.Дашкова

Техред M.Õáäàíè÷ Корректор Н. Король

Есть тре.щины и ,пузыри, которые продавливаются