Способ газового азотирования изделий из черных и цветных металлов
Изобретение относится к металлургии, а именно к способам азотирования, и может быть использовано в машиностроении. Сущность изобретения: на поверхность изделий из черных или цветных металлов, в местах, не подвергающихся азотированию, наносят послойно двукратно защитное покрытие , предотвращающее газонасыщение, из раствора, содержащего следующие компоненты , мас.%: полиорганосилоксан 25- 30; наполнитель 10-15; ацетон - остальное. В качестве полиорганосилоксэна в раствор вводят метилфенильные или фенильные лаки , или полиметиламинометилфенилсилоксан. В качестве наполнителя в раствор вводят порошкообразный алюминий с размером частиц 5-10 мкм или порошкообразный гидрированный титан или окись меди. 2 табл. хз С
(st)s С 23 С 8/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
IO
О
О
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5016246/02 (22) 16.12.91 (46) 07.09.93. Бюл, ¹ 33-36 (71) Научно-исследовательский институт технологии и организации производства двигателей (72) Алехин Н,Н., Дмитричева Н,А.. Жебынева Н.Ф„Ларкин В.А., Шехматов А.М„Астафьев Ю.К., Руденко А.Н., Музафаров А,М., Ребров Е.А„Аксенов А.С.. Буряков В.Ф„
Логунов А.В. (73) Научно-исследовательский институт технологии и организации производства двигателей (54) СПОСОБ ГАЗОВОГО АЗОТИРОВАНИЯ
ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к способам аэотирования, и может
Изобретение относится к металлургии, а именно к способам азотирования изделий из черных, цветных металлов (сплавов), а также может быть использовано во многих отраслях машиностроения.
Известен способ защиты от азотирования отдельных участков деталей иэ стали гальваническим нанесением олова.
Недостатком этого способа является высокая трудоемкость нанесения гальваническим методом.
Известен способ защиты от азотирования отдельных участков деталей из нержавеющих сталей гальваническим нанесением слоя никеля.
„„Я() „„2000353 С быть использованб в машиностроении.
Сущность изобретения: на поверхность иэделий из черных или цветных металлов, в местах. не подвергающихся азотированию, наносят послойно двукратно защитное покрытие, предотвращающее гаэонасыщение, из раствора, содержащего следующие компоненты. мас. : полиорганосилоксан 2530; наполнитель 10-15; ацетон — остальное.
В качестве полиорганосилоксана в раствор вводят метилфенильные или фенильные лаки, или полиметиламинометилфенилсилоксан. В качестве наполнителя в раствор вводят порошкообразный алюминий с размером частиц 5-10 мкм или порошкообразный гидрированный титан или окись меди. 2 табл.
Недостатком этого способа является сложность создания плотного и мелкозернистого слоя из никеля.
Известен способ защиты от высокотемпературного азотирования поверхностей специальных сталей созданием на защищаемых поверхностях локальной пленки. Для этого детали нагревают в твердом карбюриэаторе или пиролиэном газе пр«670-750 С от 3 до 12ч, К недостаткам этого способа следует отнести высокую температуру. которая требуется для образования защитной окисной пленки. а также происходит защита всей поверхности деталей, зоны которых е дальнейшем подвергаются аэотирован . н
2000353
Найболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ защиты поверхности деталей от аэотирования, заключающийся в нанесении на обезжиренную поверхность жидкого стекла, сушке при температуре 100-120 С в течение
1,5 4 и проведении аэотирования, К недостаткам этого способа следует отнести возможность растрескивания покрытия при высыхании, высокую чувствительность его к механическим повреждениям и возможность химического взаимодействия с поверхностью металлов.
Кроме того данное покрытие не обеспечивает резкой границы между насыщенной и ненасыщенной поверхностями и требует удаления покрытия после аэотирования механической обработкой.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является снижение трудоемкости процесса аэотирования за счет исключения необходимости операции механического удаления покрытия и повышение защитных свойств покрытия, а также устранение энергоемкой технологической операции гальванического нанесения никеля, что повышает производительность труда и экономию электроэнергии.
Улучшенный результат достигается при нанесении на поверхность деталей в.местах, не подвергающихся азотированию, покрытия, предотвращающего гаэонасыщение, проведении азотирования и удалении защитного покрытия и нанесении послойно двукратно из раствора следующего состава, мас.<;ь: полиорганосилоксан 25-30; наполнитель 10-15; ацетон — остальное.
В качестве полиорганосилоксана используют метилфенильные или фенильные лаки, или полиметиламинометилфенилсилоксан. В качестве наполнителя используют порошкообразный алюминий с размером частиц от 5 до 25 мкм или порошкообраэный гидрированный титан с такой же степенью дисперсности, или окись меди.
Способ осуществляют следующим образом.
На обезжиренную поверхность деталей в зонах. требующих защиты от насыщения азотом, наносят раствор, содержащий полиорганосилоксан и наполнитель, смешанный в органическом растворителе. Покрытие наносят двукратно, так как при этом достигается более высокая равномерность покрытия. отсутствуют натеки, несплошности, затекание покрытия на зоны. которые не требуют защиты, Покрытие высушивают на воздухе 15 мин при 20 С, загружают в установку и проводят азотирование.
25-30
10-15
ОС1зльное
Существенным отличительным призна ком предполагаемого изобретения, необходимым Bo BGGx случаях для достижения технологического результата, является то, 5 что в качестве материала для защитного покрытия используют систему полиорганосилоксана — наполнитель в органическом растворителе.
Пример 1. Согласно изобретению, на обезжиренную поверхность деталей наносят покрытие из раствора следующего состава, мас. полиорганосилоксан 24 наполнитель в виде порошкообразного алюминия 12 ацетон остальное
В качестве полиорганосилоксана испольэовали полиметиламинометилфенил20 силоксан, Покрытие наносили кистью.
Высушивали на воздухе 15 мин при 20 С.
Затем наносили второй слой, сушили 15 мин. при 20 С, Загружали в установку и проводили азотирование, Режимы эзотирования и результаты измерений микротвердости представлены в табл. 1, 2.
П р и. м е р 2. Проводили аналогично примеру 1. В качестве полиорганосилоксана использовали метильный лак К008, а в качестве наполнителя — порошкообразный гидрированный титан с содержанием водорода 1.9б мас.%.
Результаты представлены в табл. 1, 2.
Пример 3. Проводили аналогично
35 примеру 1. В качестве полиорганосилоксана использовали фенильный лак К085, а в качестве наполнителя — порошок окиси меди. Результаты представлены в табл. 1, 2.
Из представленных данных следует, что при использовании для локальной защиты от азотирования полиорганосилоксана с наполнителем при сравнении с базовым обьектом-электролитическим нанесением никеля проявляются защитные свойства ба45 зового покрытия при толщине никелецдго покрытия 20 мкм.
Формула изобретения
1. Способ газового азотирования изделий иэ черных и цветных металлов, включающий нанесение на поверхность изделий в местах, не подвергающихся азотированию защитного покрытия, предотвращающего газонасыщение. аэотирование и удаление защитного покрытия, о т л и < а ю шийся тем, что защитное покрытие наносят послойно двукратно иэ раствора. содержаще< о следующие компоненты. М с, "% полиорганосилокслн ндполнигель ацетон
2000353
3. Способ по и 1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя в раствор вводят порошкообразный алюминий с размером частиц 5-10 мкм, или порошкообразный гидрированный титан. или окись меди, Таблица 1
Способ Материал и толщина покрыи/и заготовки тия го слоя мкм тия ем
Сталь
Сталь
300
Прототип
Базовый
300
Сталь
300
То же
Сталь
300
Предлагае- Полиорганосилоксан полиметиламинометилфенилсилоксан с порошком AI
Полиорганосилоксан-лак
К008 с порошкообразным гидрированным титаном
Полиорганосилоксан-лак
К085 с порошком окиси мемый
Сталь
300
То же
300
Сталь ди
Продолжение табл. 1
2. Способ поп1,отл ичаю щийся тем, что в качестве полиорганосилоксана в раствор вводят метилфенильные или фенильные лаки или полиметиламинометил- . фенилсилоксан. 5
Жидкое стекло
Никель
Толщина 50 мкм
Никель
Толщина 50 мкм
Материал Толщина азотированнобез IloKpbl- с покрыти2000ЖЗ
Таблица 2
hhM Покрытие
Метериал изделия
Концентрация мас.
Пб напол
Примечание и/и
1 ПолиметиламиСталь
15 10
4000
Неравномерное покрытие
Покрытие сплошное
25 10
30 10
35 10
3
То же
2500
То же
30 5
5 K008+ Л! поро3500 шок
А!
Равномерное покрытие
То же
Неравномерное трудноудаляемое
Неравномерность несплошность
2300
30 10
30 15
30 20
7
То же
15 10
4000
9 К085-гидрированный порошок титана
То же
25 10
30 10
35 10
2300
Удовлетвори r e. ь мое
11
Неравномерное т доемкое пок ытие
Составитель А.Корзина
Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова
Редактор
Заказ 3066
Тираж Подписное
НПО "Поиск" Роспатента
113035. Москва, Ж-35,.Раушская нэб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент" г Ужгород ул Гагарина 101 нометилфенилсилоксан + +
А! порошок
То же
Микротвердость азотированного слоя, МПа
То же
Толстое покрытие трудноудаляемое
Тонкое покрытие с малым содержанием
