Обмазка для местной защиты металлических изделий при химико- термической обработке

 

Изобретение относится к химико-термической обработке и предназначено для защиты бронзовых изделий от диффузии цинка, никеля и хрома. Задачей изобретения является улучшение защитных свойств обмазки и облегчение ее удаления. Достигается это тем, что обмазка содержит следующие компоненты, мас. %: огнеупорная глина 22-30, асбест 10-15, жидкое стекло - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к защите бронзовых изделий при термодиффузионной металлизации от диффузии цинка, никеля, хрома, и может быть использовано в машиностроении, как в производстве новых, так и при восстановлении изношенных.

При химико-термической обработке часто нет необходимости в восстановлении линейных размеров отдельных поверхностей деталей, поскольку они подвергаются дальнейшей механической обработке либо их износ незначительный.

Известен состав обмазок для местной защиты металлических изделий при химико-термической обработке, состоящей из двуокиси титана и жидкого стекла при следующем соотношении компонентов, мас.%: титана 30-40; жидкое стекло 60-70.

Однако известную обмазку применять для термодиффузионной металлизации изделий из бронзы нецелесообразно, так как происходит охрупчивание обработанного обмазкой слоя за счет диффузии олова и цинка из глубины бронзы к поверхности. Кроме того, при обработке обмазка теряет свои адгезионные свойства и отслаивается от детали.

Изобретение направлено на повышение защитных свойств обмазки и облегчения ее удаления.

Поставленная цель достигается тем, что обмазка для местной защиты металлических изделий при химико-термической обработке на основе жидкого стекла дополнительно содержит огнеупорную глину и асбест при следующем соотношении компонентов, мас.%: Огнеупорная глина - 22-30 Асбест - 10-15 Жидкое стекло - Остальное Функциональное назначение вводимых компонентов.

Жидкое стекло, вводимое совместно с другими компонентами, обусловливает хорошую адгезию обмазки к защищаемой поверхности и обеспечивает образование равномерного слоя обмазки.

Огнеупорная глина обеспечивает надежную защиту от диффузии насыщающих компонентов при термодиффузионной металлизации бронзовых изделий и достаточную плотность обмазки из-за образования сложных соединений.

Асбест облегчает удаление обмазки после химико-термической обработки изделий и исключает привар к защищаемой поверхности.

В результате состав обладает более высокими защитными свойствами за счет образования более плотного слоя обмазки, исключая привар к защищаемой поверхности. Позволяет быстро удалить обмазку с поверхности изделия после его обработки.

При содержании огнеупорной глины менее 22 мас.% состав теряет защитные свойства и на поверхности образуется диффузионный слой.

При содержании огнеупорной глины более 30 мас.% состав растрескивается, это приводит к потере защитных свойств и образованию диффузионных покрытий.

При содержании асбеста менее 10 мас.% состав имеет повышенную адгезию с поверхностью изделия, что затрудняет удаление обмазки.

При содержании асбеста более 15 мас.% состав получается вязким, а обмазка пористая, что нарушает защиту поверхности от диффузии насыщающих компонентов.

При содержании жидкого стекла менее 22 мас.% состав становится пористым и снижается адгезия с поверхностью изделия.

При содержании жидкого стекла более 30 мас.% состав имеет повышенную твердость и хрупкость, повышается адгезия с поверхностью изделия, в результате которой происходит нарушение физико-механических свойств изделия.

Пример. Составы обмазки приготовлены простым смешиванием компонентов.

Были проведены испытания известной и предлагаемой обмазок при термодиффузионной металлизации бронзовых втулок газовым способом из порошковой смеси.

Обмазки наносили на наружные поверхности, не требующие восстановления (изменение линейных размеров и физико-механических свойств) в один слой с последующей сушкой в течение часа при температуре 80^oC. Затем бронзовые втулки помещали в контейнер с реакционной смесью и герметичным плавким затвором, который помещали в термопечь, где происходило формирование диффузионного покрытия.

После обработки обмазку удаляли механическим способом (молотком) и вытирали ветошью.

После термодиффузионной металлизации проведен контроль степени защиты обмазанной поверхности (изменение линейных размеров, наличие диффузионного покрытия) путем просмотра на микроскопе ММР-2Р с использованием микрометра ММСа и элементного состава материала втулки на микроанализаторе.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Известная обмазка (состав 10) не обеспечивает надежной защиты поверхностей, не требующих восстановления при термодиффузионной металлизации бронзовых втулок. На некоторых участках наружной поверхности бронзовых втулок обнаружены диффузионные слои величиной более 5 микрон. Наблюдается увеличение наружного диаметра.

Предлагаемая обмазка защищает поверхность бронзовых втулок от проникновения насыщающих элементов, исключает изменение линейных размеров, позволяет легко и быстро удалить состав после термодиффузионной металлизации (состав 1-9). Это происходит в результате образования новых соединений в составе обмазки и ее взаимодействия с поверхностью изделия при нагреве.

Формула изобретения

Обмазка для местной защиты металлических изделий при химико-термической обработке, содержащая жидкое стекло, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит огнеупорную глину и асбест при следующем соотношении компонентов, мас.%: Огнеупорная глина - 22 - 30 Асбест - 10 - 15 Жидкое стекло - Остальноеи

РИСУНКИ

Рисунок 1