состав для комплексного диффузионного насыщения стальных изделий
Классы МПК: | C23C8/70 стальных поверхностей |
Автор(ы): | Кащи Петр Зиновьевич, Дереневский Сергей Петрович, Петраченко Евгений Андреевич, Ким Анатолий Николаевич |
Патентообладатель(и): | Кащи Петр Зиновьевич, Дереневский Сергей Петрович, Петраченко Евгений Андреевич, Ким Анатолий Николаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-01-28 публикация патента:
27.06.1995 |
Изобретение относится к химико-термической обработке и может быть применено для повышения свойств поверхностных слоев изделий из железоуглеродистых сплавов. Сущность изобретения: состав содержит следующие компоненты, мас. % : карбид бора 50 - 60; фтористый натрий 5 - 15; гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования 30 - 40. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, фтористый натрий, отход электротермического производства карбида кремния, отличающийся тем, что в качестве отхода электротермического производства карбида кремния состав содержит гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования, при следующем соотношении компонентов, мас. Карбид бора 50 60Фтористый натрий 5 15
Гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования 30 40
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технико-термической обработке и может быть применено для повышения свойств поверхностных слоев изделий из железоуглеродистых сплавов. Известен состав для диффузионного насыщения стальных изделий [1] содержащий карбид бора, фтористый натрий, отход электротермического производства карбида кремния, мас. карбид бора 50-60; фтористый натрий 5-10; отход электротермического производства карбида кремния 30-45. Однако скорость диффузионного насыщения является недостаточной. Целью изобретения является повышение скорости диффузионного насыщения стальных изделий. Цель достигается тем, что в качестве отхода электротермического производства карбида кремния состав содержит гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования при следующем соотношении компонентов, мас. карбид бора 50-60; фтористый натрий 5-15; гуминовые вещества, сорбированные на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования 30-40. Во всех развитых странах, а также в России, для сохранения и восстановления плодородия почв сельскохозяйственных угодий широко используется вермикультура искусственное разделение специально выведенного гибрида дождевых червей, а продукт переработки червями органических отходов (смесь органических веществ из различного вида навоза) позволяет получить высококачественное экологически чистое органическое удобрение. Так как биогумус (гумус) состоит из минеральных, органо-минеральных и органических частиц, авторами разработано устройство, позволяющее производить отделения органических, органо-минеральных и минеральных частиц (заявка N 5042944/03 от 19 мая 1992). Органоминеральные и минеральные частицы представляют кристаллы кремнезема с закрепленными на их поверхности мелких частиц органического вещества. Органическое соединение содержит вяжущие гуминовые вещества, которые представляют собой гель (эластичные студии), способный при избытке влаги разбухать, а при уменьшении сжиматься до первоначального объема, то есть молекулы способны расширять и уменьшать свой эффективный диаметр. По литературным данным адгезионные и когезионные свойства гуминовых веществ выше, чем глинистых минералов, то есть 1% органического вещества (гумуса) заменяет 11% глинистых минералов (Хан Я.В. Органо-минеральные соединения и структура почвы. М. Наука, 1969, с. 10). Гуминовые вещества отобраны в виде мелкого порошка с размерами частиц до 0,15 мм, следующего химического состава, мас. C 42; SiO2 41; SiC 10; Fe2O3 0,2; Al2O3 6,7; CaO 0,2; K2O 0,3. Таким образом предлагаемое изобретение характеризуется новой совокупностью признаков, дающих дополнительный эффект получения высококачественного насыщенного поверхностного слоя изделия и обеспечивает повышение износостойкости и жаростойкости деталей с использованием гуминовых веществ, сорбированных на аморфном кремнегеле, полученные биохимическим способом на основе вермикультивирования, что соответствует критерию "Существенные отличия". П р и м е р. Проводили диффузионное насыщение изделий из стали 45 размерами 10х10х15 мм. Состав готовили смешением порошковых компонентов в шаровой мельнице (размер фракции 0,05-0,2 мм). Затем добавляли воду, доводили до пастообразной консистенции и наносили на упрочняемое изделие. Толщина слоя обмазки не менее 5 мм. Образцы устанавливали в шахтную соллитовую печь с температурой 900-910оС. Продолжительность диффузионного насыщения составляет 3,5 ч. После этого образцы подвергались исследованиям, результаты которых приведены в таблице. Износостойкость определялась в условиях сухого трения на машине типа Шкода-Савина при нагрузке 118-122 Н. Жаростойкость определялась по увеличению массы образцов. Поверхность образца после насыщения не имела следов налипания смеси. Износостойкость на 10-12% выше по сравнению с прототипом. Жаростойкость повышается в 0,5 раза (опыты 2 и 4). Некоторые отклонения в опытах 1 и 5 объясняются тем, что образуется несплошное пористое покрытие с образованием -фазы, легированной кремнием, или значительное количество высокобористой фазы, снижая износостойкость поверхностного слоя.Класс C23C8/70 стальных поверхностей