Способ нанесения цинковых покрытий на спеченные изделия из железного порошка

 

Способ нанесения цинковых покрытий на спеченные изделия из железного порошка . Сущность изобретения: изделие и диффузионную смесь размещают в контейнере и нагревают до 420-480°С с выдержкой в течение 1,5-2,0 ч, Диффузионную смесь составляют из 60-80 мас.% цинкового порошка и 20-40 мас.% инертного наполнителя, в частности кварцевого песка. В качестве цинкового порошка используют смесь, содержащую 50 мас.% частиц фракции

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 22 F 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4751622/02 (22) 05.09,89 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки (72) Б.Б. Шприц, Н.И. Сотсков, А.И. Голубев, В.В, Иваненко, В.А. Морозов, В.С. Обухов, Ю.А. Попов, В.С. Онищак, О.М, Перельман, Т.Е. Воркина, Г.И. Сохранова, Л.M. Николаева и Е.Н. Старостин (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1405971, кл. В 22 F 3/24, 1987.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к химико-термической обработке порошковых материалов, и может быть использовано при нанесении цинковых покрытий на оболочки кумулятивных зарядов и других изделий прострелочно-взрывной аппаратуры.

Известен способ повышения корроэионной стойкости конструкционного порошкового материала на основе железа с предварительной обработкой перегретым водяным паром при температуре 560 — 630 С и охлаждением со скоростью 150 — 200 С/ч, Дополнительная обработка поверхности изделием паром увеличивает коррозионную стойкость материала, однако такая обработка недостаточна для длительной эксплуатации и хранения изделий в экстремальных

„„ЯЦ „„1764821 А1 (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА СПЕЧЕННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ

ЖЕЛЕЗНОГО Г|ОРОШКА (57) Способ нанесения цинковых покрытий на спеченные изделия из железного порошка. Сущность изобретения: изделие и диффузионную смесь размещают в контейнере и нагревают до 420-480 С с выдержкой в течение 1,5 — 2,0 ч, Диффузионную смесь составляют из 60 — 80 мас,% цинкового порошка и 20 — 40 мас.% инертного наполнителя, в частности кварцевого песка. В качестве цинкового порошка используют смеСь, ""îдержащую 50 мас.% частиц фракции (1 — 3) 10 м и 50 мас,% частиц фракции (5 — 10) 10 м, условиях; в неотапливаемых помещениях при повышенной влажности, Кроме того, об- Ф работка паром снижает пластические свой- О( ства материала, изделие охрупчивается, что О может приводить к несанкционированному разрушению изделия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения коррозионностойких покрытий путем заполнения пор минеральным маслом и последующего диффузионного цинкования в порошкообразных насыщающих средах при температуре 280-300 С, Основным недостатком данного способа нанесения защитных покрытий является пропитка порошковых изделий конструкционного назначения маслом, что нарушает сплошность образующегося защитного

1764821 слоя. Кроме того, наличие масла в порах не позволяет запрессовывать в детали взрывчатые вещества, применяемые в прострелочно-взрывной аппаратуре, Таким образом,в прототипе отсутствует 5 сплошность покрытия в связи с заполнением пор минеральным маслом. Недостатком также является ограничение температурного режима процесса до 300ОC из-за воспламенения масла, что снижает 10 интенсификацию процесса получения коррозионностойких покрытий.

Целью изобретения является увеличение эффективности способа повышения коррозионной стойкости изделий из порош- 15 ковых конструкционных материалов за счет расширения области применения изделий, полученных методом порошковой металлургии, при одновременном повышении коррозионной стойкости этих изделий, а 20 также — уменьшение содержания цинка с увеличением глубины в поверхностном слое изделия.

Поставленная цель достигается за счет того, что согласно изобретению диффузион- 25 ную смесь составляют из (60...80) мас.о цинкового порошка и (20„.40) мас. инертного наполнителя, а нагрев осуществляют до температуры (420.„480) С. В качестве ..:инертного наполнителя могут быть исполь- 30 зованы кварцевый песок, электрокорунд, шамот, окись алюминия. Наиболее эффективным является применение кварцевого песка, что обусловлено его доступностью, низкой стоимостью и хорошей прокаливае- 35 мостью. Цинковый порошок составляют из смеси фракций: (1.„3) 10 м — 50 мас, (5...10) 10 м — 50 мас.о .

Выбор фракций и их соотношения обьясня- 40 ется тем, что количество пор размером (3-6) 10 м при изготовлении порошковых деталей составляет 50 всей поверхности.

Соотношение размеров пор поверхности и состава цинкового порошка обеспечивает 45 сплошное закрытие пор. Нагрев осуществляется в течение 1,5 — 2 ч. Выбор указанного времени позволяет избежать охрупчивания детали, которое отрицательно сказывается на последующей операции по запрессовке 50

ВВ в деталь. Кроме того, за это время диффузионное цинкование изделий осушествляется на толщину (15...20) 10 м, являющуюся наиболее оптимальной для деталей ПВА, 55

Заявленное техническое решение отличаетСя от прототипа тем, что:

1) в качестве диффузионной смеси используют смесь из(60...80) мас. О цинкового порошка и (20...40) мас. инертного наполнителя;

2) нагрев осуществляют до температуры (420...480) С;

3) в качестве инертного наполнителя используют кварцевый песок;

4) цинковый порошок составляют из смеси фракций (1...3) 10 м — 50 мас. u (5...10) "l0 м — 50 мас.%;

5) нагрев осуществляют в течение

1,5...2,0 ч.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Совокупность признаков, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлена в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

Пример 1, Проводилась коррозионная защита изделий, полученных методом порошковой металлургии. Изделия и диффузионную смесь помещали в контейнер. Состав диффузионной смеси: 70 мас. цинкового порошка и 30 мас. инертного наполнителя. Для равномерного распределения диффузионной смеси контейнер поворачивался вокруг своей оси. После чего герметично закрытый контейнер помещали в электропечь при температуре 420 — 480 С и выдерживали в течение 1,5 ч.

По окончании процесса контейнер выгружали из печи, охлаждали на воздухе, открывали и извлекали изделия, которые, после механической очистки от диффузионной смеси, промывались горячей водой.

Толщину защитного слоя определяли весовым методом по сравнению с непокрытыми.

Пример 2. Проводилась коррозионная защита изделий, полученных методом порошковой металлургии. Изделия и диффузионную смесь помещали в контейнер. Состав диффузионной смеси: 70 мас.% цинкового порошка и 30 мас.% электрокорунда. Для равномерного распределения диффузионной смеси контейнер поворачивался вокруг своей оси. После чего герметично закрытый контейнер помещали в электропечь при 420 — 480 С и выдерживали в течение 1,5 ч. По окончании процесса контейнер выгружали из печи, охлаждали на воздухе, открывали и извлекали изделия, которые после механической очистки от диф- . фузионной смеси промывали горячей водой.

Толщину защитного покрытия определяли весовым методом по сравнению с непокрытым.

1764821

Составитель Г.Божко

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А.Козориз

Редактор Е,Егорова

Заказ 3335 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

Лучшие защитные свойства диффузионного защитного покрытия подтверждены испытаниями в камере влажности сравнительно с другими видами покрытий (различные типы гальванопокрытий, лак К0-815, пороксидирование).

Формула изобретения

1,Способ нанесения цинковых покрытий на спеченные изделия из железного порошка, включающий размещение изделий и диффузионной смеси в контейнере и нагрев, отличающийся тем, что,c целью повышения коррозионной стойкости за счет обеспечения сплошности покрытия, диффузионную смесь составляют из 60 — 80 мас.7 цинкового порошка и 20-40 мас.,4 инертного наполнителя, а нагрев осуществляют до

420 — 480 С.

2.Способ по п.1, отличающийся

5 тем, что используют цинковый порошок, содержащий 50 мас,о (частиц фракции (1-3) 10 м и 50 мас.7 частиц фракции (5 — 10).10 м.

З,Способ по п.1, отличающийся

10 тем, что в качестве инертного наполнителя используют кварцевый песок.

4.Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев осуществляют в течение

1,5 — 2,0 ч.