Состав для ванадирования стальных изделий

Авторы патента:

C23C10/20 - с диффундированием только одного элемента

Изобретение относится к составу для ванадирования стальных изделий и может быть использовано в машиностроительной промышленности. Цель изобретения - повышение насыщающей способности состава и качества поверхности изделия за счет снижения его пористости. Для этого в состав для ванадирования стальных изделий, содержащий пятиокись ванадия, алюминий и пироборнокислый натрий, дополнительно вводят фтористый натрий в количестве 10...15% и ферроцерий в количестве 1...2%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3V 0 +10А1 - 5А1 0 э+6(7).

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21). 4444?50I31- 02 (22) 20.06.88 (46) 07.01.90, Бюл. Р I (71) Донецкий политехнический институт (72) А.А. Баранов, В.И. Алимов (Su), Ли Цзянь (CN) и В.Г. Оноприенко (SU) (53) 621.785.51.06(088.8) (56) Патент Японии N 53-4054, кл. С 23 С 9/10, 1978. (54) СОСТАВ ДЛЯ ВАНАДИРОВАНИЯ СТАЛЬHbE ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к составу

Изобретение относится к химикотермической обработке стальных иэделий и может быть использовано в машиностроительной промьппленности.

Целью изобретения является повьнпение насьпцающей способности состава .при одновременном повышении качества поверхности изделия за счет снижения его пористости.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что состав ванны для ванадирования металлических иэделий, включающий пятиокись ванадия, алюминий и пироборнокислый натрий, дополнительно содержит фтористый натрий и ферроцерий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пятиокись ванадия 8-12

Алюминий 6-10

Фтористый натрий 10-15

Ферроцерий 1-2

Пироборнокислый натрий Остальное

Применение пятиокиси ванадия в качестве ванадийсодержащего вещества

„.SU„„> 534093 А1 (51)5 С 23 С 10/10 для ванадирования стальных изделий и может быть использовано в машиностроительной промынленности. Цель изобретения вЂ” повышение насыщающей способности состава и качества поверхности изделия эа счет снижения

его пористости. Для этого в состав для ванадировання стальных изделий, содержащий пятиокись ванадия, алюминий и пироборнокислый натрий, дополнительно вводят фтористый натрий в количестве 10...15% и ферроцерий в количестве l 2%. 1 табл.

С2 ф в количестве 8-12 мас.%. и при использовании активаторов насыщения позволяет получить слой карбидов ванадия типа VC толщиной 10-20 мкм;

Алюминий, вводимый в расплав в количестве 6-10 мас.%, служит в качестве восстановителя ванадия согласно проходящей реакции: Сд

Совместное введение в расплав фтористого натрия и ферроцерия в указанных соотношениях позволяет получить слои толщиной 10-20 мкм и качество поверхности изделия не ниже 5 баллов. Воздействие укаэанных компонентов на свойства состава взаимосвязано, Так, фтористый натрий в количестве 10-15 мас.% снижает температуру плавления смеси на 50-100 С, повышает жндкотекучесть расплава и улучшает смачиваемость поверхности изделия, Прн этом улучшается контакт активной среды с металлом и обеспечивается более равномерное насыщение поверх1534093 ности атомами ванадия. Такая подготовка расплава позволяет активизировать процесс ванадирования за счет введения в .расплав ферроцерия в ко,личестве 1-2 мас.X. Ферроцерий изменяет физика-химические параметры состояния поверхности, в основном адсорбционную способность,.и повышает активность поглощения атомарного вана-0 дия. Толщина слоя карбидов ванадия в результате этого существенно возрастает, а высокая скорость зарождения карбидов позволяет повысить плотность слоя. 15

Фтористый натрий и ферроцерий вводят в количестве 10-15 и 1-2 мас,,Х соответственно..

Опробование предлагаемого состава для ванадирования стальных изделий 20 проводят в условиях термической лаборатории в шахтной печи с использованием съемного тигля из нержавеющей стали. Смесь компонентов для расплава формируют из порошков с размерами фракций 0,5-3 мм. Предварительно расплавляют пироборнокислый натрий, .затем в него вводят остальные компоненты, причем ферроцерий вЂ” a последнюю очередь ° 30

Для сравнения исследуют известный состав вариант 5. В:ванне обрабатывают следующие металлические изделия: штампы для холодной:высадки из сталей К15 и Х12ИФ и волоки для волочения проволоки из твердого сплава

ВК6. Режим ванадирования: температура 950 С, длительность 4 ч. На обработанных изделиях контролируют толшину покрытия металлографическим спосо- 40 бом и качество поверхности с помощью профилометра-профилографа.

Результаты измерений представлены в таблице.

Ванадирование в ванне с известным составом {вариант 5) при данном режиме обработки не позволяет получить слой более 7 мкм и качество поверхности выше 3 баллов.

Таким образом, использование предлагаемого состава позволяет получить слои толщиной более 10 мкм высокого качества.

Как следует из таблицы, за счет повышения стойкости инструмента возрастает количество изделий, обработанных одним инструментом.

Формула изобретения

Состав для ванадирования стальных изделий, включающий пятиокись вайадия, алюминий и пироборйокислый натрий, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и качества I1oверхности изделий эа счет сйижейия нх пористости, он дополнительно содержит фтористый натрий и ферроцерий нри следующем соотношении компонентов, мас.М:

Цироборнокислый натрий- Остальное

Пятиокись ванадия 8-12

Алюминий 6- 10

Фтористый натрий 10-15

Ферроцерий 1-2

Инструмент после ванадирования в ванне предлагаемого и известного составов испытывают при холодной высадке листовых заготовок из стали

СтЗ (штампы).

Ванаднрование в ванне предлагаемого состава позволяет получить слои толщиной 10-20 мкм и качество поверх1 ности изделия не ниже 5-6 баллов °! 534093

Содержание элементов, мас._#_

Состав

Свойства по" Количе-. крытия ство обработанных деталей, шт.

А1

NaF Fe-Ce

v,o, На В О

ТолКачество пощина слоя, мкм верх-. ности, баллы

Составитель И. Соловцов

Редактор Н, Гунько Техред Л.Сердюкова Корректор Н. Король.Заказ 24

Тираж 790

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 (известный) 8 6 10 1 75 0

10 8 12 1 5 68,5

12 10 !5 2 61,0

10 5 12 1,5 71,5

9 9 - вЂ” 82,0

Состав для ванадирования стальных изделий

Похожие патенты:

Патент 411168 // 411168

Расплав для силицирования // 406970

Способ диффузионного хромирования металлической поверхности // 360782

Способ диффузионного хромирования металлической поверхности // 287648

Способ модифицирования поверхности // 2182934

Изобретение относится к технологическим процессам химической обработки поверхностей и, в частности, к способам модифицирования поверхности резервуаров

Способ контактного меднения проволоки и установка для его осуществления // 2057190

Изобретение относится к способам и устройствам для контактного меднения проволоки (П)

Способ подготовки нержавеющих сталей к холодной обработке давлением // 2040588

Изобретение относится к холодной обработке давлением труднодеформируемых сплавов, преимущественно нержавеющих сталей аустенитного класса, и касается подготовки этих сталей к деформации

Способ получения защитных покрытий // 2527234

Изобретение относится к антикоррозийной обработке металлических изделий, в частности к термодиффузионному цинкованию, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения и других отраслях промышленности, где требуется защита изделий от коррозии и старения. Способ получения защитных покрытий включает загрузку изделий в нагревательную установку, их нагрев в контакте с цинксодержащей насыщающей смесью и выдержку при температуре, необходимой для образования требуемой толщины покрытия, и последующую выгрузку изделий. В качестве насыщающей смеси используют цинксодержащую суспензию на полимерной основе при следующем содержании компонентов, мас. %: порошок цинка - 40-95 и раствор полимерного связующего - 60-5. Суспензию в количестве 0,5-3,0% от массы цинкуемых изделий предварительно наносят на поверхность изделий ровным слоем. После отверждения полимера изделия размещают внутри нагревательной установки, нагрев осуществляют до температуры, превышающей 250°C, и выдерживают для обеспечения образования требуемой толщины покрытия. Получается высококачественное защитное покрытие металлических изделий в расширенном диапазоне габаритов цинкуемых изделий и толщин наносимых защитных покрытий.

Способ получения защитных покрытий // 2547057

Изобретение относится к антикоррозионной обработке, к частности к термодиффузионному цинкованию изделий из ферромагнитных материалов, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения и в других отраслях промышленности, где требуется защита металлических изделий от коррозии и старения. Осуществляют загрузку изделий в индуктор нагревательной установки, затем проводят нагрев и выдержку изделий, контактирующих с насыщающей цинксодержащей смесью до образования термодиффузионного цинкового покрытия требуемой толщины, а также последующую выгрузку и охлаждение оцинкованных изделий. В качестве насыщающей смеси используют цинксодержащую суспензию на полимерной основе при следующем содержании компонентов в мас.%: порошок цинка - 17-95, летучие вещества - 3-1 и раствор полимерного связующего - остальное, которую в количестве 0,5-3,0% от массы цинкуемых изделий предварительно наносят на поверхность изделий ровным слоем, затем после отверждения полимера изделия загружают в металлическую емкость, предварительно размещенную внутри индуктора нагревательной установки и разогретую до температуры, превышающей 250°С. Затем осуществляют нагрев изделий вихревыми токами до температуры 350-600°С и выдерживают в индукторе не более 30 мин. После этого изделия выгружают из индуктора. Обеспечивается создание высококачественных покрытий на массивных крупногабаритных изделиях. 2 з.п. ф-лы.