Состав для защиты от окисления и науглероживания сталей

 

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к составам для поверхности стальных изделий от окисления и науглероживания, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение надежности защиты от окисления и науглероживания за счет улучшения адгезии защитного состава к поверхности. Состав для защиты от окисления и науглероживания содержит, мас.%: графит чешуйчатый 3 - 8, мел размолотый 1 - 2, перлит природный 6 - 10, клей конторский жидкий - остальное. Использование в качестве силикатного калия конторского жидкого клея и дополнительное введение в состав перлита природного позволяет заявителю повысить надежность защиты от окисления и науглероживания за счет улучшения адгезии защитного состава к поверхности. 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 23 С 8/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 — 8

1 — 2

6 — 10

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710029/27-02 (22) 22.05.89 (46) 23,07.91. Бюл. М 27 (72) А.Н. Тарасов, В,Н. Тарасов и Л.А. Романова (53) 621.785.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 533673, кл, С 23 С 8/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1219671, кл. С 23 С 8/66, 1984. (54) СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОКИСЛЕНИЯ И НАУГЛЕРОЖИВАНИЯ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к химико-термической обработке в частности к составам для поверхности стальных изделий от окисления и науглероживания, и может быть исИзобретение относится к металлургии, к химико-термической обработке, в частности к составам для защиты поверхности стальных изделий от окисления и науглероживания, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности при изготовлении оснастки.

Цель изобретения — повышение надежности защиты от окисления и науглероживания за счет улучшения адгезии защитного состава к поверхности.

Состав для защиты поверхности стальных изделий от окисления и науглероживания, содержащий графит, размолотый мел и силикатный клей, дополнительно содержит перлит природный, а в качестве силикатного клея — клей конторский жидкий при следующем содержании компонентов, мас.%:

„„. Ж„„1664870 А1 пользовано в машиностроении и других отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение надежности защиты от окисления и науглероживания за счет улучшения адгезии защитного состава к поверхности.

Состав для защиты от окисления и науглероживания содержит, мас.%: графит чешуйчатый 3 — 8, мел размолотый 1 — 2, перлит природный 6 — 10, клей конторский жидкий— остальное. Использование в качестве силикатного калия конторского жидкого клея и дополнительное введение в состав перлита природного позволяет заявителю повысить надежность защиты от окисления и науглероживания за счет улучшения адгезии защитного состава к поверхности. 1 табл.

Графит чашуйчатый

Мел размолотый

Перлит природный аей

Клей силикатный конторский Остальное

Во избежание протекания окислительных процессов и науглероживания в состав для защиты вводится перлит природный 00 вулканического происхождения, который содержит от 65 до 75% двуокиси кремния, а О также до 6% кристаллизационной воды, при суммарном содержании окислов магния, кальция, железа и других щелочных метал° Ь лов до 19 — 23%. Перлит, содержащий не более 0,4 — 1,1% окислов железа и обладающий способностью к пемзообразованию, вспениванию выше температур 900 С, в присутствии графита создает у поверхности детали атмосферу с углеродным потенциалом 0,7—

1,4, что исключает образование обезугле1664870 роженного слоя и окисление на высокоуглеродистых, высокохромистых сталях. Перлит природный позволяет с остальными компонентами состава создавать дисперсную шликерную массу и формировать эластич, ную, не склонную к образованию усадочных, трещин, защитную пленку. Перлит природ,,ный вулканический применяется в основ,ном для изготовления ультралегковесной теплоизоляциии по гост 18109 — 80. При этом перлиты Среднеазиатского и Камчатского месторождений идентичны по составу.

В составе также используется графит чешуйчатый, литейный по ГОСТ 8295 — 74 и клей конторский силикатный по ТУ 6-15433 — 74 и по ТУ 6-15 — 856 — 79, Все компоненты перед применением подвергают рассеву на ситах с фоакциями, пылевидными.

Пример 1. Матрицы формообразу, ющие для выдавливания мембран из вы сокохромистой инструментальной стали карбидного класса 95Х18 нагревают для закалки до температуры 980 — 990 С в малоэнергоемкой печи СНОЛ2.1.4/10И1 с защитой от обезуглероживания и окисления составом, содержащим, мас, Д: чешуйчатый графит 3,5, размолотый мел 1,5, перлит природный 8,5, клей конторский силикатный

86,5, Подогрев деталей после высыхания защитного слоя ведут при 780 С в течение, 15 мин, нагрев и выдержку при температуре закалки 35-40 мин, охлаждение в масле, отпуск при температуре 180 С, 4 ч, Испытания показывают, что поверхность матриц без следов окисления, обезуглероживания имеет ровный темно-серый цвет, стабильную микротвердость На,go=756 — 785 и повышенную износостойкость при выдавливании мембран клапанов из ленты стали

12Х18Н10Т. Износостойкость матриц в сравнении с закаленными с защитои известным составом повышается в 1,4 раза за счет исключения неравномерной твердости и обезуглероживания тонких формирующих крома к.

Защитный состав практически полностью удаляется с поверхности и рабочих кромок матрицы без дополнительной механической зачистки. Затраты, связанные с приготовлением защитной пасты, подготовкой деталей к высокотемпературному нагреву, сокращаются на 35, .

При увеличении количества перлита выше верхнего заявленного предела ухудшается технологичность состава за счет повышения вяжущих свойств и быстрого затвердевания, Снижение количества графита и перлита ниже нижнего предела приводит к развитию

55 усадочных рыхлот и трещин, требуется доработка деталей перед загрузкой в печь.

Пример 2. Внутреннюю поверхность цилиндрических пальцев из стали 20Х защищают от нитроцементации в шахтной печи

-60 с применением предлагаемого состава.

Поверхность защищают составом, содержащим, мас.7: чешуйчатый графит 5„мел размолотый 1, перлит природный 10. После нанесения защитного состава методом заполнения отверстия пальцев шпателем и сушки в течение 30 мин детали нитроцементируют при 860 С в продуктах пиролиза триэтаноламина с добавкой 45 кубового остатка регенерации этилового спирта в течение 4,5 ч. Закалку проводят от температур нитроцементации с охлаждением в масле при 20 — 70 С. Отпуск ведут при 180 С в течение 4,5 ч.

При испытании пальцев в холодильных компрессорах судовых рефрижераторных установок обеспечена работа в течение

2450 ч без наволакивания и надиров на рабочей поверхности. При этом исключена цементация в зонах, подлежащих механической обработке после закалки. В процессе закалки защитный состав удаляется от поверхности стали, при этом не наблюдается образования отслаивающейся окалины.

Стоимость состава снижается на 25 .

Таким образом, предлагаемый состав эффективен при проведении термических операций в ремонтных цехах предприятий и при мелкосерийном применении в машиностроительном производстве.

В таблице приведены сравнительные характеристики деталей при обработке с использованием известного и предлагаемого составов.

Выбранный тип и количество наполнителя — перлита природного — обеспечивает универсальность состава как при защите от окисления, так и при защите от науглероживания. . Предлагаемый состав имеет следующие технико — экономические преимущества: — снижение стоимости состава для защиты от окисления и обезуглероживания, — повышение надежности защиты от окисления и науглероживания за счет улучшения адгезии защитного слоя к поверхности; — высокую технологичность и универсальность.

Формула изобретения

Состав для защиты от окисления и науглероживания сталей, содержащий графит, размолотый мел, силикатный клей, о т л и1664870 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности защиты от окисления и науглероживания за счет улучшения адгезии защитного состава к поверхности, он в качестве силикатного клея содержит клей конторский жидкий и дополнительно содержит перлит природный при следующем соотношении компонентов, мас. ;

Графит чешуйчатый 3 — 8

Мел размолотый 1 — 2

Перлит природный 6 — 10

Клей конторский жидкий Остальное

Со е жание компонентов в составе, мас.

Вид обработки, марка стали, режим нагрева*

Состав графит чеш йчатый клей силикатный мел размолотый перлит прио ный

Известный

Закалка стали 65Х13 от

1000 С в масле

12,0

75,0

10,0

3,0

Продолжение таблицы

* сушка деталей во всех примерах при 50-70 С, 180 мин

Составитель Н.Рыгалина

Редактор Е,Полионова Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Заказ 2368 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Предлагаемый

2

4

3.0

3,0

8,0

5,0

5.0

1,0

1,5

2,0

1,0

1,5

6,0

8,0

10,0

10,0

6.0

90,0

87,5

80,0

84,0

87,5

Нагрев для закалки, сталь 65Х13, температура

1000 С

Цементация стали 20Х13, 950 С, закалка в масле от цементационного нагрева