Состав для легирования поверхности отливок в литейной форме

 

Изобретение относится к линейному производству, а именно к поверхностному легированию отливок. Цель изобретения - улучшение качества легированного слоя за счет уменьшения толшины обезуглероженной зоны и повышения его механических свойств. Состав для поверхностного легирования отливок включает карбид бора, ферросиликованадий, теллур, барий, криолит и гидролизованный этилсиликат при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: карбид бора 12...20

ферросиликованадий 13...20

теллур 0,08...0,15

барий 0,2...0,6

криолит 1,5...2,5 и гидролизованный этилсиликат остальное. Уменьшение толщины обезуглероженной поверхностной зоны достигается за счет введения в состав криолита. Это обусловлено действием фтора, который образуется при разложении криолита и затрудняет доставку кислорода к поверхности легированного слоя, выполняя роль защитной среды. Повышение механических свойств достигается за счет введения в состав теллура и бария. Первый из них упрочняет карбид железа, а второй препятствует образованию структурно свободного цементита. В результате совместного их воздействия в легированном слое формируется перлитная металлическая матрица, которая обеспечивает повышение прочности, твердости и модуля упругости. Применение состава позволяет снизить потери от брака по трещинам и дополнительные затраты на их заварку при обеспечении высоких эксплуатационных свойств легированного слоя. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОцидлиотичЕСних

РЕСПУБЛИН

А1

Сю 4 В 22 С 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4267564/23-02 (22) 25.06,87 (46) 23.07.89. Бюл. 11 27 (72) Н.П.Я(аботинский (53) 621.744.079(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 132003, кл. В 22 С 3/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

11 833357, кл. В 22 С 3/00, 1979. (54) СОСТАВ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОТЛИВОК В ЛИТЕЙНОЙ ФОР1«г. (57) Изобретение относится к литейному производству, а -именно к поверхностному легированию отливок.

Цель изобретения — улучшение качества легированного слоя за счет уменьшения толщины обеэуглероженной эоны и повышения его механических свойств.

Состав для легировання поверхности отливок включает карбид бора, ферроснликованадий, теллур, бар»»»» криолит и гидролизованный этипсиликат, при следующем соотношении ингредиентов, мас ° %: карбид бора 12...20; ферросиликованадий 13...20; теллур 0,08

Изобретение относится к литейному производству, а именно к поверхностному легированию отливок.

Цель изобретения — улучшение качесгва легированного слоя за счет уменьшения толщины обезуглероженной эоны и повышения его механических свойств.

Укаэанная цель достигается путем дополнительного введения теллура, 2 ...0,15; барий 0,2...0,6; «,р»»плит

1,5...2,5 и гидролизова»»«»«.п» этилсиликат остальное. Уменьшение толщины обеэуглероженной поверхностной зоны достигается за счет н««еде««ия в состав криолита, Это обусловлено действием фтора, который образуется при разложении криолита и затрудняет доставку кислорода к поверхности легированного слоя, выполняя роль защитной среды, Повышение механических свойств достигается за счет введения в состав теллура и бария. Первый из них упрочняет карбид желез», а »»Торой препятствует образова«»»»ю структурно свободного цементита. В результате совместного их возде»»е «»»«»я в легированном слое формируется нерлитная металлическая матрица, которая обеспечивает повышение прочности, твердости и модуля упругости, Применение состава позволяет сш»зить потери от брака по трещинам и дополнительные затраты на их заварку при обеспечении высоких эксплуатационных свойств легированного слоя. 2 табл. бария и криолита в известный состав для легирования поверхности отливок в литейной форме, содержащий карбид бора, ферросиликованадий и гидролиэованный этилсиликат, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: карбид бора 12-20, ферросиликованадий

13-20, теллур 0,08-0,15, барий 0,20,6, криолит 1,5-2,5 и гидролизованный этилсиликат остальное. Теллур

Остальное

Таблица 1

Содержание ингредиентов.в составе, мас.Ж

СО» став

Криолит Гидролиэованный

Карбид Ферросибора ликова-.. надий

Теллур Барий этилсиликат

1 12,0 13 0 0,08 73,22

2 15,0 16,0 0,10 66,75

3 18 0 18 0 0 13 62,42

4 20,0 20,0 0,15 56,75

0,20 ),5

0,35 1,8

0,45 2,0

0,60 2,5

Ф»

3 149499 повышает устойчивость карбида железа а барий препятствует отбелу — образованию структурно-свободного цементита. Результатом совместного их воздействия является диффундирование в легированном слое перлитной металли ческой матрицы. Это обеспечивает повышение механических свойств легированного слоя, Уменьшение толщины поверхностной обезуглероженной зоны достигается за счет введения в состав криолита: фтор, образующийся при его разложении, затрудняет добавку кислорода к поверхности легированного 15 слоя, выполняя роль защитной среды.

Этому способствуют и перлитизация металлической матрицы легированного слоя, и повышение термодинамической прочности карбидов. 20

Пример. Состав готовят из стандартных материалов карбида бора, ферросиликохрома, теллура, криолита и этилсиликата, а также бария, полученного восстановлением его из ВаСО 25 в вакуумной печи при 350-400 С. Сухие составляющие в порошкообразном состоянии с размером частиц не более

0,04 мм смешивают до получения однородной массы, затем добавляют гидро- 30 авизованный этилсиликат 40 плотности

1,05-1,07 г/см и получают суспензию с плотностью 1,37-1 69 г/см . Ее наносят на поверхность стержней, сушат и получают покрытие толщиной 0,5-35

0,6 мм. В форму при 1340-1350 С заливают чугун следующего состава. мас.X ,С 3,35-3,62; Si 1,8-2,3; Мп 0,5-0,8;

Cr и 33. 0,12"0,15; S 0,10 и P 0,15.

8 4

Варианты легирующего состава приведены в табл.1, а показатели качества легированного слоя — в табл.2, Введение теллура, бария и криолита в легирующий состав позволяет получить отливку с легированным слоем, в котором минимальная глубина обезуглероженного слоя сочетается с высокими механическими свойствами.

Применение изобретения обеспечивает повышение качества легированно-. го слоя и снижение потерь от брака по трещинам и дополнительных затрат на их заварку.

Формула изобретения

Состав для легирования поверхности отливок в литейной форме, включающий карбид бора, ферросиликованадий и гидролизованный этилсиликат, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества легированнпго слоя за счет уменьшения толщины обезуглероженной эоны и повышения его механических свойств, он дополнительно содержит теллур, барий и криолит при следующем соотношении ингредиентов, мас.X:

Карбид бора 12-20

Ферросиликованадий 13-20

Теллур 0,08-0,15

Барий 0,2-0,6

Криолит 1,5-2,5

Гидролизованный этилсиликат

1494998

Таблица 2

Показатели (г з

Глубина обезуглероженной поверхностной зоны, мм

Прочность на разрыв, MIa

Модуль упругости, МПа

Твердость.НВ

Микроструктура

0,45 0,40 0,40

0,45

220 230 235

240

1 00 10 1э10 1О 1э15 10 1115 "10

229 229 241 241

Перлитная металлическая матрица

Составитель Э.Тен

Редактор С.Патрушева Техред Л.Олийнык Коррект< i Ý.Ëoí÷àêîâà

Заказ 4)54/7 Тираж 711 Подписнсi

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и ткрытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.У > ород, ул. Гагарина, 101