Смесь для термодиффузионного насыщения изделий из бронз

 

Изобретение относится к области металлургии. Состав смеси для термодиффузионного насыщения изделий из бронз содержит следующие компоненты, мас.%: цинк 5 - 15; никель 13 - 25; хлористый цинк 6 - 7; огнеупорная глина- остальное. Использование заявленного состава позволяет интенсифицировать процесс насыщения изделий, что при неизменных режимах обработки увеличивает глубину диффузионного слоя в 2 раза. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано при термодиффузионном восстановлении деталей машин.

Известна смесь для термодиффузионного насыщения изделий из бронз, содержащая цинк, кремний, хлористый аммоний и огнеупорную глину [1], мас,%: Цинк - 5-15 Кремний - 10-40 Хлористый аммоний - 0,5-1,5 Огнеупорная глина - Остальное Однако при термодиффузионном насыщении бронзовых деталей в известной смеси толщина диффузионных слоев недостаточна для работы изделий в сложных условиях эксплуатации. Кроме того, образование диффузионного слоя требует значительного количества времени.

Это связано с тем, что процесс диффузионного насыщения сопровождается химическими реакциями диспропорционирования, которые затрудняют проникновение атомов насыщающих элементов в глубь изделия.

Изобретение направлено на интенсификацию процесса насыщения.

Решение постановленной задачи достигается тем, что смесь содержит никель и хлористый цинк в следующем соотношении компонентов, мас,%: Цинк - 5-15 Никель - 13-25 Хлористый цинк - 6-7 Огнеупорная глина - Остальное
Пример. Перед проведением термодиффузионного насыщения деталей из бронзы предлагаемым составом смеси предварительно готовились из порошков цинка ПЦ-2 ГОСТ 12601-76, никеля Н-1 ГОСТ 2169-69, хлористого цинка - (ГОСТ 4529-78) и огнеупорной глины (ЛТО). Перечисленные компоненты перемешиваясь в процентах, указанных в таблице.

Образцы из бронзы марок БрОЦС5-5-5 помещают в стальные контейнеры, в которые предварительно насыпают реакционную смесь толщиной 10-15 мм. Образцы укладываются так, чтобы расстояние между ними и стенками контейнера было не менее 15 мм, а между образцами - 10-15 мм. После этого образцы засыпают приготовленной смесью, которую уплотняют с образованием над образцами слоя толщиной не менее 20-30 мм.

Химико-термическая обработка осуществлялась при температуре 800oC в течение 1 ч.

Сравнительные данные по обработке бронзы при использовании известного и предлагаемого составов приведены в таблице.

При повышении содержания никеля и хлористого цинка в смесь от верхней границы происходит спекание смеси и оплавление образцов.

При уменьшении содержания никеля и хлористого цинка от нижней границы наблюдается резкое снижение глубины диффузионного слоя и неравномерность покрытия.

Как видно из таблицы, введение никеля и хлористого цинка для термодиффузионного насыщения бронзы позволяет при неизменных режимах обработки увеличить глубину диффузионного слоя в 2 раза.

Это связано с тем, что в результате химических реакций на поверхности обрабатываемой детали образуется активная зона, которая состоит из соединений на основе галогенов. Что в свою очередь ускоряет движение насыщающих атомов к поверхности детали и повышению давления внутри контейнера. Высокое давление позволяет увеличить способность атомов диффундировать в глубь изделия.


Формула изобретения

Смесь для термодиффузионного насыщения изделий из бронз, содержащая цинк и огнеупорную глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит никель и хлористый цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цинк - 5 - 15
Никель - 13 - 25
Хлористый цинк - 6 - 7
Огнеупорная глина - Остальноео

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химико-термической обработке стальных изделий

Изобретение относится к металлургии, в частности к химикотермической обработке металлических деталей

Изобретение относится к металлургии, а именно к порошковым составам для диффузионного многокомпонентного насыщения деталей термического производства

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов, в частности к способам получения жаростойких покрытий на поверхности стальных изделий, в том числе муфелей, радиационных труб и других элементов печного оборудования

Изобретение относится к химико-термической обработке (ХТО) твердосплавного инструмента, а именно к способам для диффузионного насыщения поверхностного слоя боротитанированным покрытием и может быть использовано при производстве твердых сплавов, а также в горнодобывающей, машиностроительной и других областях промышленности, использующих инструмент из твердых сплавов
Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для повышения коррозионной стойкости металлических материалов
Изобретение относится к способу изготовления и конструкции труб нефтяного сортамента, используемых преимущественно при обустройстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, а именно насосно-компрессорных труб диаметром 60-114 мм, обсадных труб диаметром 114-508 мм и других труб
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к химико-термической обработке изделий из порошковых материалов на основе железа
Изобретение относится к металлургии, в частности к разделу химико-термической обработки деталей

Изобретение относится к области химико-термической обработки стальных изделий и может быть использовано, преимущественно, при производстве систем водяного охлаждения, систем холодного и горячего водоснабжения. Способ диффузионного нанесения защитного покрытия из сплава циркония и кремния на поверхность стальных изделий включает подготовку диффузионной среды из смеси порошков, содержащих пассивирующие элементы в виде циркония и кремния, обеспечение контакта стальных изделий с диффузионной средой, нагрев стальных изделий с диффузионной средой до температуры восстановления упомянутых пассивирующих элементов, составляющей 900-950°C, последующее охлаждение и извлечение стальных изделий из отработанной диффузионной среды, содержащей упомянутые пассивирующие элементы. Для подготовки диффузионной среды используют 60-65% цирконового концентрата, имеющего в своем составе пассивирующие элементы в виде циркония и кремния, 15-20% чистого фторцирконата кальция и 15-20% чистого флюорита, полученную смесь переводят в твердожидкое состояние с образованием расплавленных фторидов и оксидных твердых растворов. Затем полученные расплавленные фториды и оксидные твердые растворы в течение 15-30 минут подвергают активированию током при напряжении 42-50 В с образованием нестабильного твердого электролита на основе оксидов циркония и кремния, содержащего фторцирконат и фторид кальция по границам зерен. Затем упомянутый электролит подвергают медленному охлаждению до образования монолитного состояния, после чего охлажденный упомянутый электролит размалывают до состояния порошка. Обеспечивают контакт стальных изделий с диффузионной средой путем засыпки полученной порошковой смесью стальных изделий. Охлаждение стальных изделий в диффузионной смеси проводят до температуры 400-450°C. Обеспечивается увеличение безремонтного срока службы стальных изделий с защитным покрытием до срока службы основного сооружения за счет увеличения толщины защитного слоя, а также обеспечение его экономической чистоты. 1 табл., 2пр.

Изобретение относится к способу формирования на поверхности металлической детали защитного покрытия, содержащего алюминий и цирконий. Проводят этапы, на которых деталь и карбюризатор из сплава алюминия вводят в контакт с газом при температуре обработки в камере обработки, при этом газ содержит газ-носитель и активатор, активатор взаимодействует с карбюризатором с образованием газообразного галогенида алюминия, который разлагается на поверхности детали с осаждением на нее металлического алюминия. Активатор содержит соль циркония, полученную из гранулированной соли циркония, при этом реакции диссоциации соли циркония протекают в интервале температур диссоциации с образованием на поверхности детали покрытия из металлического Zr. Осуществляют постепенный нагрев детали, карбюризатора и гранул соли циркония в камере, начиная от комнатной температуры до температуры обработки. Давление в камере обработки поддерживают повышенным по сравнению с атмосферным без циркуляции газа-носителя в интервале температур, соответствующем реакциям диссоциации соли циркония. Обеспечивают циркуляцию газа-носителя через камеру после превышения температуры в камере интервала температур диссоциации соли циркония, формируют на поверхности диффузный алюминирующий слой, формируют дополнительный алюминирующий слой на диффузном алюминирующем слое, сформированном на поверхности металлической детали. Цирконий осаждают на межфазной границе между диффузным алюминирующим слоем и дополнительным алюминирующим слоем. Обеспечивается увеличенный срок службы изделия за счет улучшения его коррозионной стойкости. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к деформационно-термической обработке покрытий титан-никель-цирконий с эффектом памяти формы, и может быть использовано в металлургии, машиностроении и медицине. Способ получения наноструктурированных покрытий титан-никель-цирконий с эффектом памяти формы, включающий нанесение на поверхность при помощи высокотемпературных нанесений порошка металлов с эффектом памяти формы и термомеханическую обработку полученного покрытия, предусматривающую пластическую деформацию покрытия, проводимую по этапам, и отжиг, причем отжиг проводят после каждого этапа пластической деформации, а закалку проводят после этапов термомеханической обработки с последующим охлаждением в жидком азоте, в качестве порошка, наносимого на поверхность, используют смесь титана (Ti), никеля (Ni) и циркония (Zr), а само нанесение порошка осуществляют путем диффузионной металлизации, при этом пластическую деформацию полученного покрытия проводят в пять этапов, на первом этапе в интервале температур 400-450°C со степенью пластической деформации ε≥2,5%, на втором этапе в интервале температур 480-500°C со степенью пластической деформации ε≥5%, на третьем этапе в интервале температур 500-520°C со степенью пластической деформации ε≥7%, на четвертом этапе в интервале температур 520-550°C со степенью пластической деформации ε≥12%, на пятом этапе в интервале температур 550-600°C со степенью пластической деформации ε≥15%. Технический результат: получение наноструктурированного покрытия TiNiZr с эффектом памяти формы. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии

Наверх