Состав для силицирования стальных изделий

 

Изобретение может быть применено в машиностроении, кузнечном производстве и приборостроении для повышения твердости, жаростойкости и коррозионной стойкости инструмента и деталей машин, работающих в агрессивных и коррозионных средах. Цель - повышение насыщающей способности и повышение твердости изделий. Для этого состав содержит, мас.%: карбид кремния 45-70, фтористый натрий 5-10, графит 10-20, красный шлам 15-25. При введении красного шлама, содержащего оксиды железа, титана и др.элементов, внутри обмазки протекают экзотермические реакции с выделением тепла и восстановлением оксидов металлов, которые, диффундируя совместно с кремнием, легируют силицированный слой и способствуют повышению его твердости. 1 табл.

СОЮЗ COBETCHHX

Ю О

РЕСПУБЛИН (1Е (В

1615227 А1

yl)g С 23 С 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

llPH ГННТ CCCP

1 (21) 4619851/31-02 (22) 13. 12. 88 (46) 23, 1 2, 90. Бюп. М 47 (71) Велорусскии политехнический институт (72) С.Л. Заяц, Т.Н ° Скурат и С.JI. Ыадрин (53) 621.785-51.06(088,8) (56) авторское свидетельство СССР

М 1186695, кл, С 23 С 10/46, 1985. (54) С0СТлВ ДЗЙ СИЛИЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение может быть применено в машиностроении, кузнечном производстве и приборостроении для повышения твердости, жаростойкости и коррозионИзобретение относится- к металлур,гии, а именно к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве .насыщающей среды для диффузионного силицирования сталей и использовано в машиностроении, приборостроении, кузнечном производстве.

Цель изобретения — повышение насыщающеи способности состава, повышение твердости изделий.

Состав для силицирования, содержаций карбид кремния, грааит, фтористый натрии, дополнительно содержит красный шлам при следующем соотношении компонентов, мас.Ml

Графит - 10-20

Карбид кремния 45-70.

Фтористый натрий 5-10

Красный шлам 15-25

2 ной стойкости инструмента и деталей машин, работающих в агрессивных и коррозионных средах. Цель — повышение насыщающей способности состава и повышение твердости изделий. Для этого состав содержит, мас.Е: карбид кремния 45-70, фтористый натрий 5-10, гра-, фит 10-20, красный кпам 15-25. 11ри введении красного шлама, содержащего оксилы железа, титана и др. элементов, внутри обмазки протекают экзотермические реакции с выделением тепла и восстановлением оксидов металлов, которые, дифуундируя совместно с кремнием, легируют силицпрованный слой и способствуют повышению его твердости. 1 табл.

Предлагаемый состав позволяет проводить процесс силицирования при длительных высокотемпературных выдержках и обеспечивает формирование силицированных слоев с повышенной твердостью и толщиной.

I1 р и м е р. Проводят диффузионное насыщение образцов из стали 45 размером 10х10х20 мм. Составы готовят сме шиванием порошковых компонентов и засыпают образцы. Затем образцы помещают в печь с температурой 9000С. Продолжительность диурузионного насыщения 2 ч. После этого образцы подвергают исследованиям.

Данные по обработке в предлaraeмых и известном составах приведены в таблице.

3 1615227

Формула изобретения

Толщина слав, мкм состав

Содер:какие компонентов, мас.Х

Иикротвердость, ГПа

Gi0 NaF Графит Краснмй пшам

Предлагаемый

2

4

6

7 а

45 1О

70 5

57 и

60 7

40 12

45 10

70 5

75 3

136

15 1о

23

17 !

28

12

5,0

498

4,9

4,5

3;3

3,2

3,2

3,1

Известный

65 10

95

3,1

Составитель И. Петров

Техред М.Дидык Корректор Т. Малец

Редактор Н, Гунько

Заказ 3964 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям п, и ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Па гент, г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Микротвердость слоев измеряют на

11МТ-3. Толщину слоев замеряют на шпиmax с помощью микроскопа ММР-3.

Приведенные в таблице данные свидетельствуют о том, что применение предлагаемой смеси обеспечивает в

1,4-1,3 раза большую толщину слоя и в 1,6-1,4 раза более высокую микро- 10 твердость по сравнению с известной смесью. При уменьшении содержания карбида кремния меньше предлагаемого пре, дела, а NTopHCToro натрия и графита выше предела образуются диффузионные слои, не отличающиеся от известного (состав 5). При использовании красного шлама больше или меньше предлагае-„ мого предела ббразуются слои с мень-! шеи толщиной по сравнению с известными (составы 6,7) . При использовании . карбида кремния боль 1е предлагаемого, предела уменьшается толщина слоя

|(состав 8). используемые порошки применяют в 25 порошкообразном виде. Карбид кремния используется как поставщик атомов кремния, Фтористый натрий применяется в качестве активатора, графит — для предотвращения спекания смеси. Красный 30 шлам является массовым отходом производства глинозема и бокситов и представляет собой тонкодисперсную смесь оксидов железа, алюминия, кремния, кальция, титана, натрия и др, 90Х смеси имеет дисперсность класса меньше 0,053 мм.

В предлагаемом способе применяют сухой порошок красного шлама, образующийся в результате переработки бокситов, и перед вводом в состав смеси не требует специальной подготовки. Сос- о тав шлама следующий, мас.%: Ге20з

42-55; А1 09 14-18; Si0g 5-1.0; СаО

5-10; TiO 4-6; NagO 2-8.

Наличие в шламе оксидов металлов способствует прохождению экзотермической реакции и их восстановление, В ре. зультате чего происходит легирование силицированного слоя и повышение его толщины и твердости в 1,4-15 раза.

Состав для силицирования стальных иэделий; включающий карбид кремния, фтористый натрий и графит, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

1 повышения насыщающей способности состава и повышения твердости, он дополнительно содержит красный шлам при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид кремния 45-70

Фтористый натрий 5-1 0

Графит 10-20

Красный шлам 15-25