Состав для комплексного насыщения стальных изделий

 

Использование: изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий, и может быть использовано в машиностроительной, инструментальной и других отраслях промышленности . Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: оксид хрома 18-26; оксид ванадия 7-11; оксид титана 10-18; порошок алюминия 14-18; молибдат аммония 2-5; хлорид кадмия 2-5; кремнефтористый натрий 0,5-2,5; оксид алюминия - остальное. 1 табл.

гf"1 1ч .:<1ВЕТСКИХ

СО! 1ИАЛИС ГИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

fsf)s С 23 С 10/52

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4928338/02 (22) 15,02;91 (46) 23.03,93, Бюл. ¹ 11 (71) Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (72) В.А.Котофеев, Ю.Н;Громов и Н.Я.Куд рявцева (56) Авторское свидетельство СССР

N 1046328, кл, С 23 С 10/52, 1982. (54) СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСЫЩЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных иэделий, преимущественно инструмента, и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях народного хозяйства при насыщении в порошковых смесях, Целью изобретения является повышение износостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что состав для комплексного насыщения инструмента иэ сталей, содержащий оксид ванадия, оксид марганца, оксид титана, порошок алюминия и оксид алюминия, содержит доRoJlíèTåëüHo молибдат аммония и хлорид кадмия, а в качестве активатора используется кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. ;

Оксид хрома 18 — 26

Оксид ванадия 7 — 11

Порошок алюминия 14 — 18

Оксид титана 10 — 18

Молибдат аммония 2-5

Хлорид кадмия 2 -5

Кремн фтористы л.SU,, 1803470 А1 (57) Использование; изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий, и может быть использовано в машиностроительной, инструментальной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: оксид хрома 18 — 26; оксид ванадия 7-11; оксид титана 10-18; порошок алюминия 14 — 18; молибдат аммония 2-5; хлорид кадмия 2 — 5; кремнефтористый натрий 0,5 — 2,5; оксид алюминия— остальное, 1 табл, натрий 0,5 — 2,5

Оксид алюминия Остальное

При этом функциональное назначение вновь вводимых компонентов состава заключается в следующем:

Молибдат аммония — поставщик активных атомов молибдена, которые попадая в диффузионный слой, повышают его износостойкость;

Хлорид кадмия — поставщик активных атомов кадмия, которые попадая в диффузионный слой, повышают его износостойкость, Кремнефтористый натрий — активатор процесса, создающий активную газовую среду, повышающую способность состава.

При этом молибдат аммония в смеси с хлоридом кадмия образует дополнительный активатор — хлористый аммоний. который, вместе с основным активатором— кремнефтористым натрием, обеспечивает высокую концентрацию газовой фазы, ведущую к повышению степени генерирования насыщающих компонентов в лифГузионный слой

1803470

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного введением новых компонентов, а именно: молибдата аммония и хлорида кадмия с использованием нового активатора — кремнефтористого натрия.

Анализ известных составов, используемых для комплексного насыщения, показал, что некоторые введенные в заявляемое ре. шение вещества известны, например; активатор, содержащий фторид. Однако их применение в этих составах в сочетании с другими компонентами не обеспечивает составом такие свойства, которые они проявляют в заявляемом решении, а именно, существенного повышения износостойкости, как следствие; повышение молибдатом аммония износостойкости диффузионного слоя: создание кремнефтористым натрием активной газовой среды, повышающей насыщающую способность состава. При этом молибдат аммония в смеси с хлоридом кадмия образует дополнительный активатор— хлористый аммоний, который вместе с основным активатором — кремнефтористым натрием. обеспечивает высокую концентрацию газовой фазы, ведущую к повышению генерирования насыщающих компонентов в диффузионный слой.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были подготовлены десять смесей с различным соотношением компонентов, Дифффузионное насыщение осуществляли при температуре 1000 — 1050 С в течение 5 ч в контейнерах с плавким затвором без использования вакуума или защитных атмосфер.

Испытание на износостойкость диффуэионно-упрочненных образцов из сталей следующих марок: сталь 45, У8, У10, 5ХНМ проводили на машине типа Шкода-Савина в условиях трения скольжения без смазочного материала. Размеры образцов —. 15 х 15 х

35 мм. Размеры диска-контртела-диаметр—

Формула изобретения

Состав для комплексного насыщения стальных изделий, содержащий оксид хрома, оксид титана, оксид ванадия, порошок алюминия, оксид алюминия и активатор, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости изделий, состав дополнительно содержит молибдат амЗ5 мония и хлорид кадмия, а в качестве активатора — кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас,7;;

Оксид хрома 18-26

Оксид ванадия 7 — 11

40 Оксид титана 10-18

Порошок алюминия 14 — 18

Молибдат аммония 2 — 5

Хлорид кадмия 2 — 5

Кремнефтористый

45 натрий

Оксид алюминия

0,5-2,5

Остальное

60 мм и толщина — 4 мм. при твердости

° HRC-69-71 ед. Испытания выполняли при давлении — P-72,,ОН, при скорости вращения диска-контртела — ч — 500 об/мин.

5 В таблице представлены результаты испытаний на износостойкость диффузионноупрочненных образцов.

Из данных таблицы следует, что износостойкость поверхностных слоев сталей марок — сталь 45, У8, У10 и 5ХНМ, достигаемая при обработке в предлагаемом составе, выше, чем у прототипа в 1,4 — 2,6 раза. Соотношение компонентов в составах 7, 8, 9 и 10 не дают значительного повышения иэ15 носостойкости, на основании чего, можно определить наиболее целесообразное соот. ношение компонентов в предлагаемом составе.

Таким образом, использование предло20 жен ного состава позволит повысить износостойкость поверхностных слоев сталей— сталь 45, У8, У10 и 5ХНМ, что в свою очередь продлит срок службы деталей и позволит сократить расход материала на изготовление деталей и инструмента.

Состав насичвтоей снеси, нвс.2

Результаты мслытанмй сталей на мзмосостойкость

Усвоена насюввеним

С с, 0 и/и

VIO, 5 llew (ин фон, Мо SIF

У 10

033 ч С 1

CdCl т. 1 нанос, коза. гlч стойкости мзнзс, козф.

r/÷ стойкостм козфф отойкостм нанос козф, r/÷ стойкости износ

r/v

1 10

10 15 14

0 17 1 0 O III 1 0 0 13 1,0 0,11 1,4

2

2:.

2,2

1,6

1,4

2,6

2 ° 2

5

2,2

1,0

liO

1ь2

1,1

0,5

Составитель В. Котофеев

Техред M.Моргентал Корректор С.flexapb

Редактор Е. Полионова

Заказ 1035 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушска53 наб„4/S

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

4

6

8

У

18

22

24

2ь

29.

11 18

8 12

7 14

10 10

8 18

6 10

15 8

ID 20

18 16 17 4

15 5

34 3

I7

18 2

18 О ° 5

8 5.

14 7

20 6

0i9

2,0

2 ° 0

2,5

О,З

3

33звестный

49 1050 5

Предлвгае>еюй

28,5 1050 5

Зь 1050 5

33 1050 5

30 ID 50 5

20,5 1050 5

31,2 1050 5

38 1050 5

30,5 1050 5

19 1050 5

0,09

0,08

0,09

Фт

0,18з

OiO8

0,15

0,17

0,14

0,19

1,9

2,1

1.9

3,7

2,3.

1,!

1,0

1,2

0,9..

О ° 06

0 ° 30

0,08

О ° ОУ

О;0В

0,14

l,16

0,13

0,14

2,3

1,4

1,8

1 ° 6

1,8

I ° О

1 ° 2

1,1

1,0

0,06

0,08

0,09

0,05

0,О6

0,13

0,13

0,11

0,12

D,05

0,05

0,08

O,ОЬ

0,07

0,09

0i14

0,11

0,10

2 ° 2

1,4

I,Ь

1,6

l,2

0,8

1,0

1вО