Состав для поверхностного легирования металлов и сплавов
животноводства Южной зоны СССР (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ
МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Остальное
Изобретение относится к химикотермической обработке (ХТО), в частно. сти к получению многокомпонентных диффузионнных покрытий на металлах и спла. вах, и может быть использовано в металлургии, машиностроении и др.,отраслях промышленности.
Известны составы для насыщения железо-углеродистых сплавов тугоплавкими металлами из паст f13.
Наиболее близким к предлагаемому является состав P2) для поверхностного насыщения металлов и сплавов вольфрамом из паст, содержащий, вес.3:
Ферровольфрам 50 - 60
Гидролизованный этилсиликат Остальное.
Недостатком известного состава является высокое содержание дефицитного вольфрама, высокая температура
ХТО (1120 С) и низкая эффективность процесса.
Цель изобретения - повышение технологичности процесса за счет снижения температуры обработки.
Поставленная цель достигается тем, что в состав введены в отношении
2,5:1 титан и никель, как элементы, повышающие подобно вольфраму износостойкость покрытий, при следующем со-. отношении компонентов в смвси.вес.3: ферровольфрам 25 - 30
Титан 18 - 21.5
Никель 7 - 8,5
Гидролизованный этилсиликат
Наличие жидкой фазы при температуре ХТО значительно ускоряет весь процесс насыщения. В связи с этим для образования жидкой фазы при температуре ХТО титан и никель введены в состав смеси в отношении 205:1, которое соответствует::эвтектическому составу в системе Т1 - М с температурой плавления 955вС
2. Паста состава, 25
Атмосфера
Температура, С
ВремЯ, ч
Толщина слоя, мкм
Состав компонентов, вес.4
Иикротвер4ocT > 2 кгс/MM
Сушки
ХТО
Сушки ХТО
Известный
1120 1
Предлагаемый
Ферровольфрам 25
Титан
Никель
Этилсиликат
960
7 100
3 937530
Увеличение содержания компонентов в смеси выше верхних пределов экономически нецелесообразно, а уменьшение ферровольфрама в смеси меньше 254, а также титана и никеля меньше 18Ф и g4 соответственно приводит к уменьшению износостойкости покрытий и скорости роста слоя из-за уменьшения объема жидкой фазы.
Насыщение проводят при температу" 1В ре выше 955оС При этой температуре образуются многофазные диффузионные слои, состоящие из поверхностной зоны карбидов титана и вольфрама, интерметаллидной зоны, состоящей
1S из Ti Feg, TigNt, TiNi u Ti Nip и с -твердого раствора титана и никеля в подложке.
Пример 1. Паста состава, вес.4:
29 ферровольфрам
Титан
Никель
Гидролизав анный этилсиликат Остальное
Наносят на поверхность штампового инструмента из Ст. ДИ-23 толщиной 1 мм. После сушки на воздухе, в течение 1 ч при температуре 10tPC, проводят ХТО в аргоновой атмосфере при температуре 9600С в течение 6 ч.
Ферровольфрам 50 Т00
Этилсиликат 50
При мер вес.4:
Ферровольфрам 30
Титан 21,5
Никель 8,5
Гидролизованный этилсиликат Остальное
Наносят на поверхность штампового инструмента из Ст. ДИ-23 толщиной 1 мм, сушат на воздухе при температуре 100 С в течение 1 ч и проводят ХТО в аргоновой атмосфере при температуре 960оС в течение 6 ч.
Пример 3. Паста состава, вес.3:
Ферровольфрам 50
Гидролизованный этилсиликат Остальное
Наносят на поверхность штампового инструмента из стали ДИ-23 толщиной 1 мм, сушат на воздухе при температуре 100 С в течение ч и проводят ХТО в аргоновой атмосфере при температуре 1120ОС в течение 6 ч.
После окончания опытов с поверхности образцов удаляют остатки пасты и образцы подвергают металлографическому и рентгеноструктурному анализу.
Режимы и результаты насыщения приведены в таблице, 1
6 Аргон 8-12 2800-3400
6 Аргон 38-45 2800-3600
937530
Продолжение таблицы
Температура, Ñ
Атмосфера
Толщин слоя, мкм
Микротвердость, кгс/мм
Время, ч
Состав компонентов, вес.7.
Сушки ХТО
ХТ0
Сушки
Предлагаемый
Ферровольфрам 30,Титан
21 ° 5
Никель
Этилсиликат
8,5
960 1
40 100
Формула изобретения
Составитель И. Никишкина
Редактор Г.Волкова Техред И, Гайду Корректор А.Дэятко
Заказ 4383/35 Тираж 1053 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.
113035» Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектнав, 4
Как видно иэ таблицы, использование предлагаемого состава пасты для насыщения Ст.ДИ-23 позволяет уменьшить расход вольфрама в два раза, температуру ХТО снизить на.l50l600C и повысить интенсивность процесса приблизительно в 4 раза. . Использование предлагаемого состава позволяет снизить стоимость процесса в 2 раза.
1. Состав для поверхностного легирования металлов и сплавов, содержащий ферровольфрам и гидролизованный этилсиликат, о т л и ч а ю щ и и с .я тем, что, с целью повышения технологичности процесса за счет снижения
6 Аргон 37-46 2800- 3600 температуры обработки, он дополнительно содержит титан и :никель, при следующем соот ношении, компонентов, вес.3: ферровольфрам 25 " 30 . Титан 18 - 21,5
Никель 7 - 8,5
Гидролиэованный этилсиликат Остальное
2. Состав по и. 1, о т л и ч а юшийся тем,,что отношение титана и никеля 2,5:1.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Кидин И.А;, Андрюшечкин В.И., Волков В.А. и Холин А. . Электрохимико-термическая обработка металлов и сплавов. М., 1978, с. 165-171.
2. "Защитные покрытия нв металлах".
Киев, 1967, с. 142.
