Состав для хромирования борированной мартенситностареющей стали

Союз Советскмх

Соцмалмстмческмх

Респубпмк

ОП ИСАНИ

ИЗОБВЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.01.78 (21) 2570818/22с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 25.06.705юллетень №

Государственный квинтет

СССР еа делам нзааретеннй и открытей

Дата опубликования описания 25.0 (72) Авторы изобретения

Р. Л. Коган, Г. В. Земсков, И. М Шевченко, П. И. Гранкин, А. Я. Маполетнев, Н. Е. Сункина, И. В. Пестов и Т. В. Попетаева (71) Заявитель

{54) СОСТАВ ДЛЯ ХРОМИРОВАНИЯ БОРИРОВАННОЙ

МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮШЕЙ СТАЛИ

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности, к процессам комплексного насышения и может быть испопьзовано дпя повышения прочностных характеристик разпичных деталей авиационной и ракетной техники, элементов пресс-форм дпя литья под давпением, изготовляемых из мартенситностареюших стапей.

Известен состав дпя хромирования стапьных издепий, содержаший 25-75% порошка хрома, 70-20% окиси апюминия и

5% хлористого аммония (1)

Данный состав является перспективным с точки зрения обеспечения сочетания жа15 ро- и износостойкости. Процесс хромирования осушествпяют при температуре

1050-1100 С.

Однако,.хромирование мартенситноста20 реюшей стапи из смеси данно о состава при температуре 1050-1100 С приводит к резкому охрупчиванию сердцевины, вы;ъванному образованием карбонитридной сетки по границам яустенитного зерна и увеличением его размеров.

Эксплуатационные характеристики мартенситностареюшей стали при этом значитепьно снижаются.

Кроме того, прн охлаждении мартенситностареюшей стали после диффузионного насышения в спое, состояшем из боридов хрома, возникают трешины, явпяюшиеся резупьтатом остаточных напряжений растяжения, которые обусповпены значительными разпичиями термических коэффициентов пинейного расширения слоя и стали.

Наличие трешин в спое приводит к снижению зашитных свойств.

Цель изобретения — повышение активности состава и повышение жаростойкос тн получаемого диффузионного cnos..

Это достигается тем, что в известный состав, содержаший порошок хрома, окись ялюминия и хлористый аммоний дополнительно вводят порошки ниобия и цинка, 6 8974

1 43 10

fl 40 15

Ш 37 20

37

Табпица 2

Haseстный при 850

5 циклов о при 850

2100

1050 имеются трепины

20-25 трещины отс утс Р» вуют

2100

830

10 циклов ю

20-25

2 100

930

2100

930 при спедуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Хром 35-45

Ниобий 10-20 и 1-3

Окись алюминия 30-50

Хлористый аммоний 1-5

Введение порошка цинка (пусьеры) в насышенную смесь. позволяет снизитоь температуру хромирования до 900-950 С и ro уменьшить продолжительность процесса до

1-2 ч, способствуя диффузии хрома в боридный слой. Такой режим насышения устраняет возможность образования карбонитридной сетки по границам аустенич 15 ного зерна и, одновременно, не приводит к его росту.

Введение ниобия в смесь приводит к образованию в поверхностном спое не топько боридов хрома, но и ниобия и практи- го чески устраняет трешины поспе охлаждения. Обший коэффициент термического пинейного расширения диффузионного споя становится бпиэким к коэффициенту термического линейного расширения мартенситностареюшей стапи, так как образуюшиеся бориды ниобия и хрома имеют коэффициенты термического линейного рас4 ширения 7,9-8,3 ° 10 и 11,1-12,8- 10 соответственно.

Пример. После борирования мартенситностареюшей стали (Н18К9М5Т) в о смеси карбида бора и буры при 830 С в течение 2 ч проводят хромирование в коно тейнере с ппавким затвором при 930 С в течение 1 ч.

В табп. 1 приведены составы, в которых проводят хромирование.

Резупьтаты исспедований попученных споев приведены в табп. 2.

Жаростойкость покрытий оценивается копичеством цикпов до изменения внешнвго вида и привесу стандартных образцов после выдержки при заданной температуре.

Как видно из таблицы, жаростойкость покрытий, попученных из предлагаемого состава увеличилась в 2 раза по сравнению с известным. Содержание ниобия и цинка находится в пределах 10-20вес.%

:и 1»»3 sec.% соответственно. Введение указанных добавок позвопипо снизить температуру процесса хромирования на 120 С и уменьшить время в 5 раэ.

Таблица 1

668974

35-45

10-20

1-3

30-50

1-5

Хром

Ниобий

Бинк

Ок ись апюм ини я

Хлористый аммоний

Составитель Jl. Бурлинова

Редактор С. Суркова Техред,М. Петко Корректор В.. Синицкая

° Ю ° ° I

Заказ 3612/19 Тираж 1129 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Д филиап ЦПП Патент, г. Ужгород, vn. Проектная, 4 формупа изобретения

Состав пля хромирования борированной мартенситностареюшей стапи, содержаший порошки хрома, окиси алюминия и хлористого аммония, о т и и ч а ю— ш и и с я тем, что, с цепью повышения активности состава и повышения жаростойкости получаемого диффузионного споя, он допопнитепьно содержит порошки ниобия и цинка при спедую ием соотношении-ком- о понентов, вес.,о о(Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Земсков Г. В. и др. Диффузионное борохромирование, УКРНИИНТИ, сер. 14/2, Одесса, 1973.