SU1138430A1 - Состав дл диффузионного цинковани стальных деталей - Google Patents

Abstract

СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ЦИНКОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, содержащий окись алюмини , цинк, хлористый аммоний и алюминий, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса насыщени  и увеличени  коррозионной стойкости обрабатываемых деталей, он дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цинк30-40 Хлористый аммоний 1-3 Алюминий 10-12 Сульфосалицилова  кислота2-3 Окись алюмини  Остальное W

Description

00 ос

4

0

Изобретение относитс  к металлур гни, а именно к химико-термической обработке стали, в частности к процессу диффузионного порошкового цинковани , и может примен тьс  в различных отрасл х промьшшенности.

Известен состав дл  диффузионного цинковани  деталей из углеродистой .стали в порошкообразной смеси, состо щей из 75% цинка и 25% кварцевого песка. Процесс диффузионного насьщени  поверхности деталей осуществл ют при температуре СОНедостатком этого- состава  вл етс  низка  производительность. Глубина диффузионного сло  при двухчасовой выдержке составл ет всего около 24 мкм. Интенсификаци  процесса осаждени  за счет увеличени  температуры не приводит к положительным результатам, так как покрытие тер ет упругие свойства, становитс  хрупким и коррозионна  стойкость его снижаетс .

вестей также состав дл  диффузиониого 1щнковани , состо щий из цинкового порошка (до 75%) или цинковой пыли (пульсеры), инертного наполнител  в виде окиси алюмини  (до 23%), а в качестве активатора используетс  хлористый аммоний в количестве до 2% к общему объему получаемой смеси. Процесс цинковани  в зтом случае провод т в интервале температур 300-400°С. Наличие инертного наполнител  позвол ет увеличить температуру цинковани  до 540 С. Толщину ди(1|фузионного сло  при температуре 400°С и вьдержке 2 ч получают до 64 мкм 2.

Покрытие имеет удовлетворительное качество поверхности, но массовый показатель скорости коррозии невысокий .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  состав дл  диффузионного цинковани  алюмини  и его сплавов, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Цинк20-30

Алюминий20-30

Окись алюмини  45-48

Хлористый аммоний 1-3

Сера1-2

Известный состав может быть ис- , пользован дл  диффузионного цинковани  изделий из углеродистой стали Сз

Основным недостатком  вл етс  невысока  насыщающа  способность известного состава и узкий рабочий интервал температур.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса насьщ1ени  и увеличение коррозионной стойкости обрабатываемых деталей.

Поставленна  цель достигаетс  тем что состав дл  диффузионного цинковани  стальных деталей, содержащий окись алюмини , цинк, хлориртый аммоний и алюминий, дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Динк, 30-40

Хлористый аммоний 1-3 Алюминий10-12

Сульфосалицилова  кислота2-3

Окись алюмини  Остальноте Интенсификаци  процесса диффузионного насыщени  достигаетс  за счет возможности увеличени  температуры до 700°С и введени  сульфосалициловой кислоты, котора  активирует атомы цинка и способствует увеличению нacьш aющeй способности смеси. Замена серы известного состава на сульфосалициловую кислоту в предлагаемом составе интенсифицирует процесс диффузионного насыщени  на 20-25% при темпер,атуре насьш;ени  . При увеличении температуры насьщ1ени  скорость процесса увеличиваетс  до 30% по сравнению.с известным составом.

При увеличении содержани  алюмини  в предлагаемом составе 12% значительно снижаетс  скорость нанесени  диффузионного цинкового покрыти 

Порошковые составы, имеющие граничные концентрации компонентов, и концентрации, выход щие за граничные пределы, приведены в таблице.

При 400С за врем  вьщержки 2 ч при содержании алюмини  в порошковой смеси 13% толпшна диффузионного сло  составл ет 70 мкм, а при 14% АР толщина диффузионного сло  составл ет уже 66 мкм. При содержании алюмини  в предлагаемом порошковом составе 110% не достигаетс  эффект коррозионной стойкости получаемого покрыти  в шахтной воде по сравнению с покрытием , полученным из известного состава . Так, при 8% содержани  алюмини  в предлагаемом составе глубинньв по казатель коррозии составл ет 1,76 :10 мм/год, а в известном составе 1,8-10 мм/год. При уменьшении концентрации сульфосалициловой кислоты в предлагаемом составе до 1-1,5% не-достигаетс  эффект интенсификации. Как видно из таблицы, из предлагаемого порошкового состава при концентрации сульфосалициловой кислоты 1,5% и температуре 400°С при выдержке 2 ч толщина ДИФФУЗИОШ1ОГО сло  получаетс  б6 мкм а из известного порошкового состава при тех же услови х 64 мкм. При увеличении концентрации сульфосалициловой кислоты до 4% на поверхности покрыти  по вл ютс  черные п тна,, т.е. получают покрытие с дефектами (брак). В порошковой смеси цинковый и алю миниевый порошки  вл ютс  металличес кими составл ющими, которые образуют диффузионный слой покрыти ; хлористый аммоний и сульфосалицилова  кислота  вл ютс  активаторами процесса которые интенсифицируют процесс обра зовани  покрыти ; окись алюмини   вЛ етс  инертным порошком, предотвращающим спекание металлических порошков . Сульфосалицилова  кислотаимеет химическую формулу S2Н20, структурную ОН Выпускаетс  она по ГОСТу 4478-68 в В1ще кристаллического порошка дл  промьшшенного использовани . Все компоненты насьщающей смеси наход тс  в порошкообразном состо нии . Процесс насьш1ени  проводитс  в металлических контейнерах при 350700°С . Предлагаемый состав используют следующим образом. Компоненты смеси просушивают при 150-200с в течение 1,5-2 ч и смешивают в необходимой пропорции. Детали из углеродистой .стали укладывают в спеодальном контейнере с плавким затвором в известной последовательности . Контейнер герметизируют и загружают в печь с заданной температурой в интервале 350 - 700С. После вьщержки контейнер выгр.ужают из печи, охлаждают до температуры окружающей среды и распаковывают в обычной последовательности . Дл  диффузионного цинковани  в соответствии с указанной технологией используют смеси дев ти различных составов, приведенных в таблице. Покрытие , полученное н предлагаемом составе, обладает высокой коррозионной стойкостью. Поверхность покрыти  получаетс  гладкой, мелкозернистой и однотонной, с равномерным распределением цинка по всей поверхности и без наплывов. В таблице приведены также результаты испытаний по определению коррозионной стойкости и интенсивности насьш1ени  покрытий. Полученные результаты испытаний свидетельствуют об увеличении насыщающей способ}{ости смеси при введении в ее состав определенного количества сульфосалициловой кислоты. Скорость диффузионного цинковани  в предлагаемом составе, -например, при 400°С возрастает по отношению к известному на 20-25%. Учитыва  возможность увеличени  температуры . за .счет введени  в состав смеси алюмини  и его окиси можно интенсифицировать процесс насьш(ени  до 23%. Достаточна  термостойкость предлагаемого состава позвол ет проводить высокотемпературный процесс диффузионного ускоренного нacьш eни  цинком , не ухудша  качества покрыти . Коррозионна  стойкость при испытани х образцов, прошедших диффузионное насыщение в предлагаемом соетаве в агрессивной шахтной воде, выше в 2-6 раз по отношению к известному составу при оценке по массовому показателю.

Claims (1)

1. СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ЦИНКОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, содержащий окись алюминия, цинк, хлористый аммоний и алюминий, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса насыщения и увеличения коррозионной стойкости обрабатываемых деталей, он дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цинк30-40

   Хлористый аммоний 1-3 Алюминий10-12

   Сульфосалициловая кислота2-3

   Окись алюминия Остальное