Порошкообразная смесь для алитирования меди

О Л Й С А з о Н Е,. ущ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтсних

Социалистинесних

Республик (6l) Дополнительное к авт. caaä-ву (5l) М. Kir . (22) Заявлено 02.08.76 (21) 239 1703/22-0? с присоединением заявки №

С 23 С 9/02

Госудорствоииый комитет

Совотв Mwnpee СССР оо долом изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15. 12,78.Бюллетень % 46 {53) УДК621.793. .6 (0&8.8) (45) Дата опубанкоаанна опнтаан" 18.1н.то

Г. Ф. Коновалов, Н, Ф. Хлыстов, H. А. Фомин, С. Б. Чернавин, H. Л. Броневицких, Б. Я. Скорняков н M. В. Фролов (72) Авторы изобретения

Уральский научно-исследовательский ин черных металлов (71) Заавнтель (54) ПОРОШКООБРЛЗНА Я СМЕСЬ

ДЛЯ ЛЛИТИРОВАНИЯ МЕДИ

Изобретение относится к области обработки металлов и может применяться при нанесении алитированного покрытия на металлические поверхности, например на рабочую поверхность медных стенок кристаллизаторов машин для непрерывного литья заготовок.

Известны порошкообразные смеси для алитирования металлов и сплавов, состоящие из насыщающих компонентов, инертно- го порошка и ускорителя процесса. В качестве насышаюшего компонента в них применяют порошки ar оминия, ферроалктминия или ферроалюминневомедного сплава. Инертными добавками служат порошки оКНсН алюминия HIIH белой глины (каолина ), а ускорителем процесса — хлорнстый аммоний. Эти смеси различаются содержанием укаэанных компонентов (1) (2). тт 20

Известна также смесь дпя алитирования меди, включающая алюминий, марганец и (или) железо, активатор и окись алюминия (3).

Однако указанные смеси не обеспечивают — îëó÷åíèå толстослойного алнтированного покрытия, которое обладало бы высоки;;I качеством поверхности пластичностью и длительной износостойкостью при трении в контакте с твердыми металламн и UHHHHMII в условпчх высоких температур и механических нагрузок. Такими

СВОйетнаМН дслн IO ОбпадатЬ, НаПрИМЕр, покрытие рабочей поверхности медных стенок крнстапалнзаторов машин для непрерывного литья заготовок.

В качестве нрототнпа выбрана порошкообразная ciMec&, включающая сплав, содержащий ="люмнннй и железо {ферроалюминий 5 74";,"), хлорнстый аммоний 1%„ окись анюминия =- остальное (41. Продолжительность выдержки I температура выбираются в - .авнснмости от требуемой глубинь .

Процесс апнтнровання прн низких тем пературах (600 6) является непроизводнтеш йым, особенно когда требуется большая толшнт.а покрытия.

А шсминийсодержян сплав

40% Л, 32% Fe, 10% Мп, 5" 5 q „

7% Й.1, 6% Си

45" А 35-,о

7% Мп, 4" 51, 5",о Ч, 4% Си

50% М, 351%, Fe

% Мп, 3%ч, 3/0 Nj 1% CLl

75 /о-ный фарроахпомин

60-70

1,7

1,7

6 0-70

50-60

2-2,5

1,7

1,5-2

1,5

5-10

5 0%-Бый фе рроалюминий

15-20

Повышение температуры процесса по:+-.

ВОпяеT EEHHHÒü ТОшцину споя„но иокры тие в этом спучяе получается хрупким, на поверхности изделия возникают дефекты От caMGEEpoHGBGHBHoro выкрашивания 5 хрупкой кругнокристаппической составляющей спОЯ - фазы (твердОГО раствора ашоминия в меди„соответствующего формуце Ср А @ ) ..По этим причинам изделия с топстоспойным апитированным покрытием

l0 оказываются непригодными к эксппуатации.

Непью иастоящеГО изобретения явпяет= ся попучение топстоспойного, ппястичного н износостойкого покрытия, пригодного дпя дпитепьной эксппуатации в качестве рабОчеГО слОя He HOBepxHocTH медных стенок криста ппизаторов.

Указанная цепь достиГается тем что B сппяв, содержащий яшомипий и жепезо, до20 попнитепьно вводят марганец, никепь, кремний и медь B копичествах, искпючя ощих образование в поверхностном спое апи тированного покрытия скоплений хрупких

-25 структурных составпяющих при относитепь = но высоком (до 12%} содержании в нем апюминия и сохраняющих сппаву достаточКяк видно из таблицы, применение пред,пагаемрй cMecH B сравнении с порошкообразными .смесями, содержащими B качестве насьпцакнпего компонента ферроапюминнй, дозвопяет увеш чить тошцину апити55 рованного покрытия в 1,5-2 разя, повысить гпастичность споя в 3-10 раз, Eloвысить износостойкость единицы тошцины слоя при абразивном истирянии примерну и xp пкость дпя пегкого изме пьчения

В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ B ПороШКИ M ElKHX фракций.

Зтой цепи удовлетворяет порошкообразная смесь, состоящая из 45-70% сппава, содержащего апюминий и жепезо, .1-2% хпористого аммония и окись алюминияостапьное, сплав допопинтепьно содержит марганец, кремний, никепь и медь при спедующем соотношении компонентов, вес.%:

А шоминий 4-0-50

Марганец 4-10

Кремний 3-5

Никель 3-7

Медь 1-6

Железо Оста пьное

Примеры применения предпагаемой смеси для апитирования медных образцов в сравнении с известнь|ми смесями приведепь1 B таблице (апитирование проводипи B смесях, содержащих 60% ашоминийсодержащего сппава, 39% окиси япюминия и о

1% хлористого аммония, при 850 С в течение 8 часов; изменение содержания в смеси апюминийсодержащего сплава в предепях 45-70% практически не влияет на свойства попучяемого покрытия) . ио на 10%, или всего покрытия и. 1,621 2 pGGB, Применение в смеси сплава, содержащего менее нижнего рекомендованного предепя марГанца, никепя и кремния, м&ЛО эффективно и приводит к получению более хрупкого апитированного покрытия, паявпени|о дефектов.поверхнжти н снижению ионосостойкости спол. Свойства

63746 1

Составитель P. Кльпсова

Редактор Л, Жаворонкова Техред 3. Фанта Корректор A. Кравченко

Заказ 705 1/20 Тираж 1 135 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсквя нвб., д. 4/5 филиал ППП Патент", r. Ужгород, ун. Проектная, 4 покрытия в этом случае такие же, квк при испопьзоввнии в смеси 50%ного ферроа цюминия.

Повышение содержания марганца, меди и никепя в сплаве боцее верхнего преде- 5 пв не приводит к дальнейшему улучшению свойств получаемого покрытия, однако увепнчивает пригар смеси к изделию и затрудняет удаление поспеднего с поверхности слоя. Кроме того, повышение содержания никеля в сплаве приводит к уменьшению хрупкости сппава, что затрудняет иэмепьчение его в порошок.

Изобретение проверено в производственных усповиях при впитировании медных гильзовых кристаппиэаторов диаметром

120 и 300 мм на Златоустовском металпургическом заводе. Попучены качественные покрытия, не требующие допопнитепьной обработки поверхности, с топшиной рабочего слоя 1,2-3 мм.

Форму ла изобретения

Порошкообраэная смесь для апитирования меди, состояшвя иэ 45-70% сплава, содержащего ашоминий и жепезо, 1-2% хлористого аммония и окись влюминияостапьное, о т и и ч а ю ш в я с я тем, что, с цепью увепичения пластичности, толшины и износостойкости покрытия, сппвв допопнитепьно содержит марганец, кремний, никепь и медь при следующем соотношении компонентов, вес.96:

Aпюминий 40 50

Марганец 4-10

Кремний 3-5

Никепь 3-7

Медь 1-6

Железо Оста пьное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Минкевич А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М., Машиностроение, 1965, с, 154-158, 4 17-4 20.

2. Авторское свидетельство СССР

No199625, кп. С 23 С 9/02, 1967, 3. Авторское свидетельство СССР

No480777, кп. С 23 С 9/02, 1975.

Рвйцес В. Б. Технология химикотермической обработки на машиностроительных заводах, M., Машиностроение, 1965, с. 264-265.