Состав для многокомпонентного насыщения чугунных изделий

 

Сущность изобретения состав содержит , мае % 12-20 сплава Сормайт, 40-50 феррохрома, 0,5-2 алюминия, 1-3 хлористого аммония остальное шамот

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 23 С 12/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4807333/02 (22) 29.03.90 (46) 07.09.92. Бюл. N 33 (71) Всесоюзный межотраслевой научно-исследовательский институт по защите металлов от коррозии (72) В.Н. Михайлин, К,М, Гильман, О,И, Оршак, B.В. Кирпа и А.В, Головинский (56) Авторское свидетельство СССР

N 908938, кл, С 23 С 12/00, 1980, Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано для повышения коррозионной стойкости изделий, применяемых в машиностроении, химической, нефтедобывающей промышленности, системах водоснабжения и других областях народного хозяйства, Известен состав для получения многокомпонентных покрытий на стальных изделиях, содержащий сплав "Сормайт", алюминий, хлористый аммоний, карбид кремния при следующих соотношениях компонентов, мас, %;

Сплав "Сормайт" 40-50

Алюминий 2 — 4

Хлористый аммоний 0,5 — 1,5

Карбид кремния Остальное

Недостатком этого состава является относительно низкая эффективность насыщения поверхностного слоя легирующими элементами, недостаточная кратность использования легирующей смеси, низкая стойкость получаемых покрытий против питтинговой коррозии.

Известен состав для многокомпонентного легирования (авт, св. N 908938, кл. С 23

С 9/04, 10.80), содержащий феррохром, „, Ы/, „1759956 А1 (54) СОСТАВ ДЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО НАСЫЩЕНИЯ ЧУГУННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Сущность изобретения, состав содержит, мас. %: 12 — 20 сплава "Сормайт"; 40 — 50 феррохрома; 0,5 — 2 алюминия; 1 — 3 хлористого аммония; остальное шамот. сплав "Сормайт", хлористый аммоний и шамот при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Сплав "Сормайт"

Феррохром

Хлористый аммоний

Шамот

По технической сущности и достигаемому результату этот состав является наиболее близким к предлагаемому и выбран в качестве прототипа.

Однако несмотря на высокую плотность покрытий, получаемых с использованием смеси данного состава, и хорошую стойкость в различных агрессивных средах изделия, защищенные ими, в значительной степени подвержены питтинговой коррозии, особенно если эти изделия изготовлены из чугуна, Это может быть объяснено тем, что при реализации процесса насыщения из смеси на основе феррохрома и сплава "Сормайт" на чугунах происходит образование карбидного слоя нестабильного состава, что приводит к образованию гальванических микропар и активизации локальных коррозионных процессов. Кроме того, к недостаткам смеси данного состава

1759956 следует отнести малую кратность ее использования.

Целью изобретения является повышение стойкости против питтинговой коррозии за счет стабилизации карбидного слоя и увеличение кратности использования состава.

Дпя этого в состав для насыщения, состоящий из сплава "Сормайт", феррохрома, хлористого аммония и шамота, дополнительно вводится алюминий при следующем соотношении компонентов, мас,%;

Сплав "Сормайт" 10 — 20

Феррохром 40-50

Алюминий 0,5 — 2

Хпористый аммоний 1 — 3

Шамот Остальное

Введение в состав алюминия при данном соотношении компонентов позволяет стабилизировать углерод матрицы и способствует образованию карбидного слоя более стабильного состава, а следовательно, более высокой стойкости против локальных видов коррозии. Кроме того, введение алюминия обеспечивает эффективное протекание алюмотермических процессов восстановления образующихся в процессе метаплизации окислов, что позволяет повысить активность смеси и кратность ее использования, При нагреве изделий на первой стадии при 700 — 800 С происходит их преимущественное легирование алюминием со стабилизацией углерода в поверхностном слое изделий, При дальнейшем повышении температуры осуществляется легирование хромом, никелем и кремнием (предварительно сформированной подложки, легированной алюминием).

Получение такого многокомпонентного покрытия значительно повышает стойкость изделий против локальных видов коррозии.

Пример, Детали погружных центробежных электронасосов, изготовленные из серого чугуна, обрабатывались в печи с вращающейся ретортой в известной и предлагаемой смесях при средних, граничных и превышающих указанные соотношения компонентов, а также при различной кратности использования насыщающей смеси.

Температура обработки во всех случаях составляла 1000 С, а продолжительность—

3 R.

Определялась толщина легированного

5 слоя непосредственно после его нанесения и величина питтинговой коррозии (по количеству точек на 1 см поверхности изделия) после испытания в термовлагокамере Г-4 в течение 2000 ч при 50 С и относительной

10 влажности 90, Испытания показали, что в идентичных условиях по всех случаях толщина легированного слоя, полученного в предлагаемой смеси, больше, а величина питтинговой кор15 розии меньше, чем при использовании смеси, описанной в прототипе.

Кратность использования данной смеси также значительно выше, чем описанной в прототипе (за 3 ч формируется на чугуне

20 слой более 30 мкм даже после 16 — 18-кратного ее использования). Было замечено также, что увеличение содержания алюминия в смеси выше заявляемого (А1 2 мас.0 ) не приводит к увеличению питтинговой корро25 зии, кроме того, в этом случае ухудшается качество поверхности (на изделиях образуются новые наплывы), что отрицательно сказывается на их работе, В таблице приведены характеристики

30 процесса легирования в заявляемой смеси и в смеси, описанной в прототипе, и результаты испытания обрабатываемых изделий.

35 Формула изобретения

Состав для многокомпонентного насыщения чугунных изделий, содержащий сплав "Сормайт", феррохром, хлористый аммоний и шамот, отличающийся тем, 40 что, с целью повышения стойкости против питтинговой коррозии за счет стабилизации карбидного слоя и увеличения кратности использования состава, он дополнительно содержит алюминий при следующем

45 соотношении компонентов, мас. :

Сплав "Сормайт" 12 — 20

Феррохром 40-50

Алюминий 0,5 — 2

Хлористый аммоний 1 — 3

50 Шамот Остальное

1759956

Составитель И. Дашкова

Редактор М. Стрельникова Техред М,Моргентал Корректор А. Козориз

Заказ 3159 Тираж 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