Способ алитирования изделий из меди
Использование: при алитиро вании медных деталей, преимущественно кристаллизаторов , в порошковых насыщающих смесях Сущность изобретения, готовят суспензию состава, мас.% оксид железа 18- 25; хлорид олова 45-55; графит 18-25; вода 8-15. На рабочую поверхность медного кристаллизатора наносят приготовленную смесь толщиной 0,5-1 мм и осуществляют сушку на воздухе в течение 1 ч. После этого кристаллизатор помещают в контейнер, содержащий насыщающую смесь для злитированич состава, мас.%: ферроалюминий 50; окись алюминия 49; хлористый аммоний 1 Далее контейнер герметизируют и производят обжиг в печи при 700-750°С в течение 5 ч. Применение способа позволяет сократить время процесса и обеспечивает покрытию смазывающие свойства. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГ1УБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!
3»
1 °
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843456/02 (22) 27.06.90 (46) 15.07.92. Бюл. N. 26 (71) Харьковский государственный университет им, А.М. Горького и Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) А.П. Петриченко, А.Г. Лавренович, Jl.È, Белякова, А.Ф. Корягин, В,Б. Добровольский, Л.Ф, Вьюгин, В.А. Гутов и А.И. Суворов (53) 621.785-51.067.5(088. 8) (56) Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М,; Машиностроение, 1965, с, 157, 158.
Авторское свидетельство СССР
N 1548265, кл. С 23 С 10/48, 1988. (54) СПОСОБ АЛИТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ
ИЗ МЕДИ
Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов, и может быть использовано при алитировании медных деталей, преимущественно кристаллизаторов, в порошковых насыщающих смесях.
Известен способ, согласно которому алитирование производят в смеси, состоящей из 20% свежего ферроалюминия, 79% отработанной смеси и 1% хлористого аммония. Процесс проводят при 750-800 С. Для снижения содержания алюминия в слое покрытия и уменьшения хрупкости покрытия детали подвергают дополнительному отжигу при 900 — 1050 С втечение 4-5ч. В результате процесс обработки изделия по данному способу длится 20 ч, а покрытие образуется толщиной более 1 мм. Ц 1747537 А1
8 — 15, На рабочую поверхность медного кристаллизатора наносят приготовленную смесь толщиной 0,5 — 1 мм и осуществляют сушку на воздухе в течение 1 ч, После этого кристаллизатор помещают в контейнер, содержащий насыщающую смесь для алитирования состава, мас.%: ферроалюминий 50; окись алюминия 49; хлористый аммоний 1. Далее контейнер герметизируют и производят обжиг в печи при 700-750 С в течение 5 ч. Применение способа позволяет сократить время процесса и обеспечивает покрытию смазывающие свойства. 1 табл. Недостатками данного способа являют- . ся его двустадийнссть и значительная дли- . тельность процесса, а также отсутствие смазывающего эффекта покрытия, ф, Наиболее близким по технической сущноСти и достигаемому эффекту к предлагае- . (Л мому является способ, согласно которому на предварительно очищенную поверхность изделия наносят слой водной суспензии. Далее изделие помещают в герметичный контейнер с порошкообразной смесью и в t течение 20 ч производят.отжиг при 7007500С. В качестве суспензии используют смесь, содержащую, мас.%: MoSiz 60-80 NaCl 10 — 25 HzO 10-15 Толщина слоя суспензии составляет 0,5 — 1 мм, 1747537 Данный способ позволяет при относительно невысокой температуре процесса получить покрытие толщиной 1,0-1,8 мм, что повышает стойкость кристаллизатора, Недостатком способа является значи-. 5 тельная длительность процесса, Кроме того, полученное покрытие "не имеет включений, обеспечивающих смазывающие свойства, В результате чего происходит "налипание" раэливаемых сплавов на стенки кристалли 10 затора. Поэтому в процессе эксплуатации кристаллизатора необходимо дополнительН0 вводить смазку (графитовую пыль) между стенками кристаллизатора и поверхностью слитка. 15 Цель изобретения — интенсификация процесса и придание покрытию смазывающих свойств. Способ осуществляют следующим образом. 20 Готовят суспензию путем механического перемешивания ингредиентов, взятых в требуемом количестве, до. получения однородной массы. На рабочую. поверхность кристаллизатора наноСят приготовленную 25 суспензию. Толщина слоя суспензии составляет-0,5 — 1 мм, После сушки на воздухе в течение 1 ч кристаллизатор помещают в контейнер и внутреннюю его полость наполняют насыщающей смесью состава, 30 мас. : Ферроалюминий 50 Окись алюминия 49 Хлористый аммоний 1 Далее контейнер герметизируется и 35 производят отжиг.в печи при 700 — 750 С в течение 5 ч, После охлаждения контеййера до комнатной температуры производят его разгерметизацию и извлекают кристаллизатор. После отжига поверхностный слой по- 40 крытия содержит включения графита размером 1-2 мкм с объемным содержанием до 60 Глубина такого слоя составляет до 200 мкм, На поверхности обрабатываемого изделия отсутствует налипание компонентов насыщающей смеси, Качество получаемого покрытия по предлагаемому способу обеспечивается составом заявляемой суспензии и количественным соотношением ее составляющих, Примеры алитирования приведены в таблице, Температура отжига 730 С, Из данных таблицы видно, что при нанесении суспензии требуемо о состава и толщины (примеры 2 — 10) удается получить диффузионное покрытие достаточной толщиныы (1-1,3 мм), содержащее включения графита на глубину 0,2 мм. что придает покрытию смазывающие свойства и хорошее качество поверхности. Для формирования такого покрытия достаточно 5 ч, При выходе за заявляемые пределы цель не достигается: практически отсутствуют смазывающие свойства (примеры 13-15), недостаточная толщина покрытия (примеры 11, 14, 16), ухудшаемся качество поверхности иэ-эа налипания смеси и образования хрупких алюминидных фаз (примеры 12; 13), Предлагаемый способ позволяет снизить время алитирования в 4 раза и придать смазывающие свойства получаемому покрытию, в результате чего улучшается качество поверхности отливаемых заготовок. Формула изобретения Способ алитирования изделий из меди, включающий предварительное нанесение на обрабатываемую поверхность водной суспензии, сушку и последующий отжиг в герметичном контейнере в пброшковой алюмосодержащей среде, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процесса и придания покрытию смазывающих свойств, в качестве суспензии используют смесь состава, мас. : Оксид железа 18 — 25 Хлорид олова 45 — 55 Графит 18-25 Вода 8-15 1747537 Пример Состав суспензии, мас.В Толщина диф,слоя с включениями rðàфита, мм Время диффузионного отжига, ч но$1 70 HaCl 18 н,о 1г (прототип) 20 Fee0ç 18 БпС1в 50. 0,2 0,7 С HtO Рв>1>э 25 0,7 1,0 0>2 С но Рево в SnC1z 21 0,2 0,7 1>0 12 19 18 8 но Работ БпС1 С й 0,2 0,8 1,2 Fe>O> 0,2 и 0,7 1,1 SnC2 НО 1О FeвОЗ 20 0,2 0,7 1,1 БпС1с С но з03 0,8 11 0,2 БпС1е 23 22 l8.С Н О Ре зов БпС1 06 . 12 0,215 820 FezOg 20 БпС12 48 С 20 0,7 1>3 Oi2 но 27 Ре>ОЗ 0,8 0,6 46 f9 17 $пС2 С ". HiO 1г .РезОЗ SnC2e С 0,2 0,6 1,О 0,2 0,05 5 0,8 1>2 0,8 0,8 1>0 0,05 0,2 0,8 0,6 Н О Ре. ОЗ Бпс2, С Н 0 Ре ОВ SnCle С Н20 Fe СОВ БпС2е С но Рез05 БпС2е С Нво 13 16 58 l6 23 42 23 l2 17 13 l8 27 Толщина Толщина слоя диффузи" суспен- онного зии, мм слоя, мм «! « 0,7 1,3 Характеристика поаерхности покрытия Нвлипание смеси и образование хрупких алюиинид>нйх фаз не происходит Происходит налипание сме си и образование хрупких :алюминидных фаз Налипание смеси и образование хрупких алюминидных фаз не происходит
