Способ нанесения покрытий из металлов на рабочую поверхность форм

 

!

ОПИСАН-И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

1п) 480495

Со1оз Советских

Соцналистннескнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.12.73 (21) IS73484/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.75. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 10.11.75 (51) М. Кл. В 22d 27/20

В 22d 19/00

Государственный комитет

Совета Мнннстрав СССР ко делам изобретений (53) УДК 621 744 527 7:

621 74 046 (088.8) н открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Александров, Ю. П. Васин, Б. А. Кулаков, А. Н. Логиновский, В. А. Барвинский, В. И. Коновалов и Е. Ф. Аверьянов (71) Заявитель

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ

HA РАБОЧУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству и может найти .применение в области фасонного литья различных металлов и сплавов.

Отливки с необходимыми свойствами рабочих поверхностей получают, в основном, за счет ввода легирующих добавок в формовочные или стержневые смеси. Однако это не обеопечивает равномерного и качественного легирования,поверхности отливки, приводит к необоснованно высокому расходу легирующих элементов, способствует образованию трудноудалимого пригара на поверхности отливок.

Для .повышения качества и равномерности легированного слоя поверхности отливок, предлагается через формы пропускать пары карбонилов металлов с инертным газом.

Прп пропуоканпи через нагретые формы паров карбонилов металлов с инертным газом в результате их термического разложения на поверхности формы осаждается равномерным слоем металлическая пленка из легирующих элементов. Форму (или стержень) нагревают до 20 — 700 С.

В случае легирования отливки одним элементом используют карбонил данного элемента; при сложном легировании несколькими элементами применяют смесь соответствующих карбонилов. Инертный газ является носи2 телем, .позволяющим внести, пары карбонила в полость формы.

При заливке металла в форму в результате его контакта с пленкой из легирующей ком5 позиции происходит диффузионное растворение пленки в поверхностных слоях заливаемого металла и, следовательно, качественное v, равномерное легпрование поверхностного слоя отливки.

10 В зависимости от требуемых свойств отливки пленка может полностью растворяться в металле или частично оставаться на его поверхности. Например, для получения отливок, состоящих из нескольких слоев, на .поверх15 ность формы или стержня осаждают слой чистого металла или сплава такой толщины, которая в процессе заливки металла частично растворяется в нем, а оставшаяся часть образует на поверхности пленку определенной тол20 щины нужного металла пли сплава. В случае необходимости можно наносить несколько слоев различных металлов и сплавов.

Для нанесения пленок легирующих элементов и получения многослойных отливок из

25 разных сплавов и металлов используют карбо. нилы соответствующих металлов или смесь карбонилов. В случае получения сплава, например карбонила железа, никеля, хрома,,кобальта, вольфрама, ванадия и др., можно з0 также применять карбонильные соединения

480495

Предмет изобретения

Составитель T. Королева

Текред T. Миронова

Редактор Н. Корченко

Корректоры: T. Фисенко и В. Брыксина

Заказ 2580/10 Изд К 1719 Тираж 833 Г1одписн"e

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 металла типа Fe, Мп, Fe(CO)14, СоМп(СОз) и др. В качестве несущего газа иапользуют инертные газы. В этом случае на поверхности отливки, на пример, из стали непосредственно в литейной форме мо кно получить покрытие определенной толщины из никеля, хрома, вольфрама,,молибдена и т. д. пли из сплавов па основе железа или указанных металлов.

Одним из положительных свойств кар бонилов является низкая температура разложения от 60 до 700 С. Например, для Teg(CO) го

60 — 700 С; для Fe (СО) q 180 — 350 С; для

%(СО)4 100 — 250 С; для Cr(CO) в 350 — 700 С; для Мо(СО)в 450 — 700 С; для %(СО)в 450—

700 С; для i-А1(СцНз)з 250 — 270 С. B случае подачи вместе с карбонилами окислительного газа (катализатора) температуру разложения можно снизить до 20 С, т. е. до комнатной температуры.

Для поверхностного легирования углеродистой стали никелем поверхности литейной керамической формы, изготовленной по выплавляемой модели, покрывают пленкой никеля толщиной 0,05 — 0,07 мм за счет тер мического разложения карбонила пикеля %(СО), продуваемого через полость нагретой до 140 С формы. К(онцентрация,карбонила никеля в смеси с инертным газом 8 — 10 об. %. Продолжительность процесса 5 мин. При заливке углеродистой стали в форму никель диффундирует в,поверхность отливки и его содержание там составляет нс менее 1,5 — 1,9%, что придает поверхности улучшенные свойства,по сравнению с основным материалом (например кислотостойкость).

С целью no ayveH;; на поверхности отливки слоя чистого металла или сплава на поверхность формы или стержня наносят слой металла или сплава так же, как бы.ло указано. Тол5 щина наносимой .пленки такова, что, частично растворяясь в заливаемом металле, оставшаяся часть образует на поверхности отлив ки слой необходимого м еталл и ил и сил а на.!

О Зная скорость растворения и время нахождения металла в жидком состоянии, можно всегда рассчитать необходимую и достаточную толщину наносимой пленки. Для получения слоя никеля на поверхности отливки толщи15 ной 0,07 — 0,12 мм на поверхность формы наносится пленка никеля толщиной 0,28 — 0,33 м м.

Описываемым способом можно наносить на поверхность форм равномерные по толщине и химически чистые высококачественные покры20 тия из различных легирующих элементов, а также оптимпзировать расход легирующих материалов.

Способ нанесения покрытий из металлов на рабочую поверхность форм, преимущественно литейных, для изготовления многослойных от30 ливок, включающий пропуокаппе газовой смеси через нагретые формы, отл и ч а ю щ ий ся тем, что, с целью ловышения качества и равномерности легированного слоя поверхности отливок, через формы, пропускают пары кар35 бонилов металлов с инертным газом.