Порошкообразный состав для диффузионного насыщения стальных изделий

 

Порошкообразный состав для диффузионного насыщения стальных изделий, в частности для получения латунированной металлоарматуры с высокими адгезионными свойствами, применяемой в резино-технических изделиях. Состав содержит, мас.%: цинк 15-30; медь 45-60; хлористый магний 1-6; магний 1-3; окись алюминия - остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 23 С 10/52

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4920278/02 (22) 03.01.91 (46) 15.12.92. Бюл. ¹ 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт.метизной промышленности (72) М.Ш,Райз, M.K.oíèùåíêo и Т.Г,Овчинникова (73) Всесоюзный научно-исследовательский институт метизной промышленности (56) Авторское свидетельство СССР

N 1155628, кл. С 23 С 10/52, 1983, Предлагаемое изобретение относится к химико-термической обработке и может быть использовано при получении латунированной металлоарматуры c высокими адгезионными свойствами, применяемой в резинотехнических изделиях.

Известны порошкообразные смеси позволяющие получать на стальных изделиях однокомпонентные цинковые, медные либо комплексные алюмо-медные покрытия.

Сходным с заявляемым составом является присутствие в смесях основных составляющих: порошка насыщающего металла, активатора и инертного наполнигеля, а также различные восстановители вводимые в смесь с целью снижения окисления и увеличения коррозионной стойкости (магнит, же лезо, сульфосалициловая кислота), Недостатком указанных аналогов является невозможность получения покрытий с высокой адгезией к резине.

Наиболее близким по технической сущности является порошкообраэный состав для алюмо-меднения стальных изделий, содержащий два насыщающих металла — алю1

„„5U„„17 82250 А3 (54) ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ

ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Порошкообраэный состав для диффузионного насыщения стальных изделий, в частности для получения латунированной . металлоарматуры с высокими адгезионными свойствами, применяемой в резино-технических изделиях. Состав содержит, мас. : цинк 15-30; медь 45-60; хлористый магний 1-6; магний 1-3; окись алюминия —. остальное. 1 табл. миний и медь, хлористый аммоний, железо и окись алюминия.

Недостатком известного состава является невозможность получения высокоадгезионного покрытия на стальных изделиях, а также применение в качестве активатора хлористого аммония — агрессивной для меди среды.

Целью изобретения является получения .на стальных изделиях латунного покрытия определенного фазового и химического состава, обеспечивающего высокий уровень адгезии к резине (не менее 20 кг на бортовой проволоке и ленте).

Порошкообразный состав для насыщения стальных изделий, преимущественно для латунирования,: содержит медь, окись алюминия и активатор. С целью повышения адгезионной стойкости покрытия к резине, состав дополнительно содержит цинк и магний, а в качестве активатора хлористый магний, при следующем соотношении компонентов, мас.о/: порошок цинка 15-30; порошок. меди 45-60; хлористый магний 1-3; порошок магния 1-3; окись алюминия остальное, 1782250

Пример

Саста снеси

Сеспсраа понрнтнл аавовнд остов, 2 тионрнма состав лв амик

Хлористая магниЯ

ГОСТ

4209-77 ал!ина, ддгеана, IOl кг

Псраеок no" "Поранен дн ГОСТ вламинке

4960-75 гост

Окись еланнннл, ГОСТ

6112-87 онак имка

0СТ !

2601-76 с саабоппоп

020 !23

13 62

0i49 19

3

5

15 60

20 54,9

22.5 52,5

25 50,1

20 54,9

25 . 50,1

0,48 20

0,5 21

0.5 25

0.5 23

0,2 \О

0,4 12

22, l

21

19,3

17,1

16,9

4.

Л

6 .2 ,С

73,2

66,8

73.2

66,8

26,8

33,2

26,8

33.2

° I н

° I

Понрмтма пористое

Покрнтме отсртстерет

Поаеркмос т н поприте окиси, племкод

Силоам. лат! . лакрмтне

Сллсаиае латуммае лонрмтие

20 549

22,5 52,5

30 45

23,1

70 30

0,48 14

l,!3п

1т 31

22

0,5 20

0.5 18

60 40

57,3 42,7!

1. - 32 43

23

23,1

23,5

12

13

14

25

22

Пратотма

54.9

52,5

2

0,5 15

0,5! 13

0.49 12

0 5 е

Авторами проведены эксперименты по нанесению диффузионных покрытий иэ порошкообраэных смесей. Составы смесей и результаты испытаний покрытий приведены в таблице.

Результаты испытаний показывают при одинаковых значениях толщины покрытия, наиболее высокие показатели адгезии имеют покрытия, полученные по составам, предлагаемым авторами, изменяя соотношения между медью и цинком в смеси, модно цнеленйсаправленно изменять состав покрытия (фазовый и химический) и тем самым влиять на свойства покрытий (адгеэию).

При оптимизации состава предлагаемой порошковой смеси авторы учитывали, что черезмерное уменьшение (пример 11 таблицы), а также и увеличение (пример 1 таблицы) содержания меди в покрытии приводит к снижению адгезионных свойств.

Таким образом; оптимальное содержание меди"в порошковой смеси 45-60 (3, обесйгЕнЧИВаЕт1 ПеОЛуЧЕНИЕ На СтаЛЬНЫХ ИздЕЛИяХ сплошного равномерного латунного покрытия.(с содержанием меди в покрытии 6080%) с высоким уровнем адгезии к резине, Чрезмерное увеличение содержания магния в смеси приводит к замедлению образования диффузионного слоя, а следовательно к уменьшению толщины покрытия и снижению адгезионных свойств (пример б, таблицы). Отсутствие магния в смеси приводит к окислению поверхности изделия (пример 9 таблицы).

Таким образом, оптимальное содержание магния в смеси, обеспечивающее нормальное протекание процесса латунирования 1-3%, Чрезмерное увеличение содержания хлористого магния в смеси приводит к высо5 кой активности среды, в результате чего покрытия получаются пористыми (пример 7 таблицы). Отсутствие хлористого магния в смеси приводит к тому, что покрытие не образуется (пример 8 таблицы). Таким обра10 зом, оптимальное содержание хлористого магния в смеси 1-3 .

Экономическая эффективность от применения изобретения слагается из возможности целенаправленно изменять свойства

15 покрйтий; варьировать состав смеси в широких пределах; заменить гальваническую обработку на химикотермическую; дешевизны насыщающей среды (многократное использование).

Ф ар мула изобретен ия

Порошкообразный состав для диффузионного насыщения стальных иэделий, пре25 имущественно для латунирования, содержащий медь, окись алюминия и активатор, отличающийся тем, что, с целью повышения адгеэионной стойкости покрытия к резине, состав дополнительно содер30 жит цинк и магний, а в качестве активатора хлористый магний при следующем соотношении компонентов, мас. :

Цинк 15-30

Медь 45-60

35 Хлористый магний 1-6

Магний 1-3

Окись алюминия Остальное