Состав для диффузионного цинкования металлических изделий

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке , а именно к процессам диффузионного цинкования, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для диффузионного цинкования деталей из сталей и алюминиевых сплавов. Цель - интенсификация процесса насыщения. Состав содержит 20 - 92 мас.% цинка, 4 - 79,5 мас.% инертного наполнителя и 0,5 - 4 мас.% соединения, образующего в процессе нагрева оксид углерода. В качестве соединений , образующих в процессе нагрева оксид углерода, используют карбонат цинка бескислородные органические соединения, например полиэтилен, резину. Состав позволяет увеличить толщину диффузионных покрытий на стали и алюминиевых сплавах в 1,1 - 2,5 и 2 - 2,1 раза соответственно. 2 з.п.ф-лы, 3 табл. $л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 23 С 10/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691682/02 (22) 16.05.89 (46) 07.05.92. Бюл.№17 (71) Челябинский филиал Научно-производственного объединения по технологии тракторного и сельскохозяйственного машиностроения (72) P.Ã.Ãàëèí, Л.Г.Ворошнин, А.И.Шейнкман, В.В.Остряков, M.À.Øíàéäåð, В.Д.Романчук, О.В.Храбрых и Б,Н.Лунегов (53) 621.785 — 51.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1138430, кл. С 23 С 10/36, опублик. 1985, N- 5. (54) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО

ЦИНКОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработИзобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессам диффузионного цинкования, и может быть использовано в различных областях промышленности для диффузионного цинкования деталей из сталей и алюминиевых сплавов.

Цель изобретения — интенсификация процесса насыщения.

Состав для диффузионного цинкования металлических иэделий, включает цинк, инертный наполнитель, и соединение, образующее в процессе нагрева состава оксид углерода, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цинк 20 — 92; инертный наполнитель4-79,5; соединение, образующее в процессе нагрева состава оксид углерода 0,5-4.. Ы, 1731872 А1 ке, а именно к процессам диффузионного цинкования, и может быть использовано в . различных отраслях промышленности для диффузионного цинкования деталей из сталей и алюминиевых сплавов. Цель — интенсификация процесса насыщения. Состав содержит 20 — 92 мас.% цинка, 4 — 79,5 мас.% инертного наполнителя и 0,5 — 4 мас,% соединения, образующего в процессе нагрева оксид углерода, В качестве соединений, образующих в процессе нагрева оксид углерода, используют карбонат цинка бескислородные органические соединения, например полиэтилен, резину. Состав позволяет увеличить толщину диффузионных покрытий на стали и алюминиевых сплавах в 1,1 — 2,5 и 2 — 2,1 раза соответственно. 2 з.п.ф-лы, 3 табл.

B качестве соединений, образующих в ваэйЬ процессе нагрева состава оксид углерода, используют карбонат цинка или органиче- бд ские бескислородные соединения, например полиэтилен, резину. С0

Порошок цинка марки ПЦ-4 является насыщающим элементом. Инертный наполнитель (оксид.алюминия, кварцевый, речной песок, измельченный шамот, пемза и др.),Я применяется для предотвращения спекания и насыщающих смесей в процессе диффузионного насыщения и позволяет проводить цинкование при температурах, превышающих температуру плавления металлического порошка. Оксид углерода, образующийся в процессе нагрева смеси, создает восстановительную атмосферу, которая способствует интенсификации процесса.

1731872

Например, карбонат цинка, 2Zn СОа.3Zn(OH)2. Н20 (цинк углекислый основной в насыщающей среде, содержащей цинк, образует оксид углерода по суммарной реакции 5

2ZnCOa 3Zn(OH)z Н20 + 2Zn 7ZnO +

2СО + 4Н20, В случае бескислородных органических соединений (полиэтилен, резина) образование оксида углерода происходит в процессе 10 их разложения в среде с недостатком кислорода..Технически это осуществляется проведением процесса в замкнутом объеме под плавким затвором.

В качестве органических бескислород- 15 ных соединений используют полиэтилен высокого давления (ПЭВД) и резину (бутилкаучук) из отходов производства резино-технических изделий.

Пример. Для экспериментальной 20 проверки подготовляют составы при различном соотношении компонентов.

Составы получают путем перемешивания составляющих компонентов. Диффузионное цинкование в известном и предлагаемом составах проводят на образ- 25 цах из стали и алюминия в течение 2 и 4 ч соответственно.

Сравнительные данные на стали 20 и алюминии АД-1 приведены соответственно в табл.1 и 2. 30

Таблица 1

Со е жание компонентов, мас.

Состав смеси

Температура проведения диффузионного насыщения, оС

Выдержка, ч

Толщина диффузионНОГО Г10крытия, мкм

SiOz

Соединение, образующее оксид углерода*

75-79

400

2

2

2

2

2

2

2, 2

72

89,5

88

86

79,5

78

76

59,5

58

56

7,5

4

79,5

78 аоо

400, 400

400

92

92

92

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Известный

Предлагаемый

2

4

6

8

11

12

13

В табл.3 представлены данные по диффузионному цинкованию стали 20 с другим наполнителем — оксидом алюминия.

Из приведенных данных следует, что диффузионное цинкование с использованием предлагаемого состава позволяет увеличить толщину диффузионных покрытий на стали в 1,1 — 2,5 раза по сравнению с известным составом, а на алюминиевых сплавах — в 2 — 2,1 раза.

Формула изобретения

1. Состав для диффузионного цинкования металлических изделий, включающий цинк, инертный наполнитель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса, состав дополнительно содержит соединение, образующее в процессе нагрева оксид углерода, при следующем соотношении компонентов мас. : цинк 20 — 92; инертный наполнитель 4 — 79,5; соединение, образующее в процессе нагрева оксид углерода 0,5 — 4,0.

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединения, образующего в процессе нагрева оксид углерода, он содержит карбонат цинка..

3. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединения, образующего в процессе нагрева оксид углерода, он содержит органические бескислородные соединения .

17318 72

Продолжение табл. 1

* В составах 1-12 используют карбонат цинка, в составах 13-19 — полиетилен, в составах 20-26 — резину.

Таблица 2

Содержание компонентов, мас.

T =500 С, т=4ч

Толщина диффузионного покрытия, мкм

Состав смеси

Соединение, образующее оксид углерода*

SiO

300

360

330

380

440

400

440

22 полизтилен, в

11 й

* В составе 1— арбонат цинка. в составах 12спользуют к

2

4

6

8

11

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23, 24

26

27

28

29

31

32

92

92

92

92

92

92

92

92

92

89,75

89;5

89

88

86

84

58

7,5

7,0

4

89,75

89,5

89

88

86

84

58

7,5

7,0

4

89,75

89,5

89

88

86 .

84

58

7,5

7,0

0,25

0,51

4

2

0,5

4

0,25

0,5

2

6

0,5

4

0,25

0,5

2

6

0.5

4

1731872

Таблица 3

Составитель Н, Сункина

Техред М,Моргентал Корректор H. Король

Редактор M. Бланар

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

Заказ 1560 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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