Способ химико-термической обработки изделий из бронз

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке изделий из бронз. Заявленный способ осуществляют путем диффузионного насыщения по ступенчатому режиму: нагрев материала изделия до температуры 0,8-0,9 от температуры плавления, выдержка 20-30 мин, охлаждение на 100oС, выдержка 15-20 мин, вторичное охлаждение на 100oС, выдержка 10-15 мин с повторением цикла 5-10 раз. Технический эффект заключается в интенсификации процесса насыщения, обеспечении заданных толщин диффузионного слоя и увеличении концентрации в нем диффузанта.

Изобретение относится к металлургии, в частности к химикотермической обработке изделий из бронз.

Известны способы диффузионного насыщения поверхностных слоев металлов и сплавов элементами, находящимися в различных агрегатных состояниях: газообразном, парообразном, жидком и твердом. Диффузия в этих способах происходит при постоянной температуре, а толщина покрытия зависит только от температуры и времени насыщения.

Известен способ химико-термической обработки металлов и сплавов.

Диффузионное насыщение ведут при ступенчатом нагреве следующего режима: нагревают материал изделия до температуры 0,6-0,7 от температуры плавления, выдерживают 20-30 мин, охлаждают на 150-200oC, выдерживают при этой температуре 15-20 мин с повторением цикла в целом 10-12 раз /SU 688534 A (Физико-механический институт АН Украинской ССР), 30.09.79, C 23 C 10/22)/I/.

Однако при термодиффузионном насыщении бронзовых деталей получить покрытие с высоким содержанием насыщающего элемента не всегда удается, т.к. постоянное удерживание температуры на верхнем предельном режиме способствует снижению скорости диффузии насыщающих элементов из-за стабильности нежелательного фазового состояния. При дальнейшем насыщении происходит спекание диффузантов на поверхности и равномерное покрытие больших толщин практически получить нельзя. Это связано со снижением концентрации диффундирующих элементов в функции времени.

Изобретение направлено на интенсификацию процесса насыщения, обеспечение заданных толщин диффузионного слоя и увеличение концентрации в нем диффузанта.

Решение поставленной задачи достигается тем, что термодиффузионное насыщение проводили при ступенчатом нагреве следующего режима: нагревают материал изделия до температуры 0,8-0,9 от температуры плавления, выдерживают 20-30 мин, охлаждают на 100oC, выдерживают 15-20 мин, вторично охлаждают на 100oC, выдерживают 10-15 мин с повторением цикла в целом 5-10 раз.

Пример. Насыщение палладием изделий, изготовленных из бронзы, проводят в ванне с расплавленным натрием с добавлением 3 вес.% палладия в компактном виде или в виде порошка. Ванну с изделием нагревают до 870oC и выдерживают в изотермических условиях 30 мин, после чего температуру снижают до 770oC, при которой выдерживают 20 мин и вторично охлаждают до 670oC, при которой выдерживают 15 мин. Затем температуру повышают до 870oC и повторяют температурные циклы 5-10 раз. Термоциклирование по приведенным режимам позволяет получить положительный эффект по сравнению с технологией получения покрытия при изотермическом насыщении или при двухступенчатой смене температуры.

При насыщении бронзы при двухступенчатой смене температуры [1] в течение 20 ч получают покрытия толщиной в 40-45 мкм, тогда как при термоциклировании толщина составляет 80-85 мкм. При этом в поверхностных слоях покрытия концентрация палладия в 1,8 - 2 раза больше, чем в процессе двухступенчатой смены температуры.

Это связанно с изменением фазового состояния сплава и образованием благоприятных + , - фаз в системе. Происходит увеличение скорости диффузии и концентрации атомов диффузантов на поверхности диффузионного слоя за счет перераспределения концентрации веществ в объеме основного металла.

Формула изобретения

Способ химико-термической обработки изделий из бронз путем диффузионного насыщения, включающий нагрев и выдержку в течение 20-30 мин, охлаждение с последующей выдержкой в течение 15-20 мин с повторением цикла, отличающийся тем, что после второй выдержки осуществляют вторичное охлаждение с последующей выдержкой в течение 10-15 мин, нагрев изделия производят до температуры 0,8-0,9 от температуры плавления, причем оба охлаждения осуществления на 100oC, а цикл повторяют 5-10 раз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению магнитострикционного материала, обладающего лучшими характеристиками по сравнению с альфарами

Изобретение относится к химико-термической обработке изделий из сталей и сплавов в циркулирующей газовой среде и может быть использовано в авиационной и космической технике, энергомашиностроении и пр

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в прокатном производстве для легирования поверхности заготовки в процессе прокатки
Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов и сплавов, а именно диффузионному насыщению поверхностных слоев упрочняемых деталей машин различными химическими элементами из твердых фаз

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и может быть использовано в машиностроении для создания твердых износостойких покрытий на деталях машин и на инструменте, например покрытий, состоящее из хрома и карбида хрома, нанесенное на стальные матрицы и штампы

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и может быть использовано в машиностроении для создания твердых износостойких покрытий на деталях машин и на инструменте, например покрытий, состоящее из хрома и карбида хрома, нанесенное на стальные матрицы и штампы

Изобретение относится к химико-термической обработке
Изобретение относится к способам химико-термической обработки

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности, к процессам диффузионного восстановления изношенных изделий из бронз

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к средам для многокомпонентного диффузионного насыщения поверхности металлов

Изобретение относится к химико-термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в химической промышленности, приборостроении, а также в любой отрасли машиностроения

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к процессу термодиффузионного цинкования стальных деталей в порошковых средах

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при изготовлении химико-термической обработкой (ХТО) деталей из сталей и других металлов, имеющих соприкасающиеся плоскости с выступами и впадинами, в частности, при контроле твердости диффузионного слоя

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке изделий из бронз

Наверх