Диффузия в твердом состоянии по крайней мере одного неметаллического элемента, иного, чем кремний, и по крайней мере одного металлического элемента или кремния в поверхность металлического материала – C23C 12/00

Изобретение относится к химико-термической обработке стальных деталей и может быть использовано для обработки деталей, работающих в условиях абразивного износа ударных нагрузок, например для культиваторов, дисков, борон и лемехов. Способ нанесения металлокерамического покрытия на стальную деталь с использованием электрической дуги косвенного действия включает нанесение на упрочняемую поверхность детали металлокерамической пасты, нагрев до плавления металлокерамической пасты и поверхностного слоя детали электрической дугой косвенного действия, возникающей между графитовыми электродами. При нагреве металлокерамической пасты и поверхностного слоя детали между графитовыми электродами и поверхностью детали создают разность потенциалов. Затем деталь с нанесенным металлокерамическим покрытием нагревают до температуры закалки, выдерживают при этой температуре и подвергают закалке в индустриальном или трансформаторном масле, после чего производят отпуск с остыванием на воздухе. В частных случаях осуществления изобретения при закалке деталь с нанесенным металлокерамическим покрытием нагревают до 830°С и выдерживают при данной температуре в течение 5 мин. При отпуске деталь с нанесенным металлокерамическим покрытием нагревают до 185°С и выдерживают при данной температуре в течение 2 мин. Обеспечивается повышение твердости и износостойкости деталей за счет формирования на поверхности детали упрочненного металлокерамического слоя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к химико-термической обработке изделий из стали или титана, и может быть использовано для нанесения защитного покрытия на детали, работающие в условиях воздействия агрессивных сред, высоких температур. Осуществляют подготовку защищаемой поверхности деталей, наносят подслой и проводят химико-термическую обработку деталей. Подслой наносят из кремния или порошкообразных металлов из группы переходных металлов, или металлов подгруппы хрома с помощью плазменного напыления. Химико-термическую обработку подслоя проводят в шликерной обмазке, содержащей активную порошковую смесь при следующем соотношении реагентов, мас.%: аммоний хлористый не более 5, титан, или алюминий, или никель 39-50, окись алюминия и/или диборид титана 4-55, углерод, или бор, или кремний, или карбид кремния остальное. Насыщение подслоя активной порошковой смесью осуществляют в вакууме или в защитной среде из инертного газа при термообработке в течение 1-4 часов при температуре в диапазоне 800-1100°С. Обеспечивается улучшение качества покрытия за счет повышения его термостойкости, химической стойкости и механической прочности. 2 ил., 2 табл., 1 пр.

Способ нанесения керамического покрытия на детали из чугунов и сталей предназначен для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической, строительной и других отраслях промышленности. Наносят керамическую композицию для формирования керамического покрытия и осуществляют нагрев упрочняемой детали. В качестве керамической композиции используют обмазку, разведенную в воде до пастообразного состояния и содержащую следующее соотношение компонентов, мас.%: диборид хрома 5-20, феррохром 5-20, карбид бора 34-75, мелкодисперсный графит 2-14, фторид натрия 1-5, хлорид аммония 1-3. После нанесения керамической композиции на упрочняемую деталь производят ее сушку на воздухе до получения твердой корки, затем осуществляют нагрев упрочняемой детали газовым пламенем с выдержкой в нагретом состоянии в течение времени, необходимого для формирования керамического покрытия. Повышаются коррозионная стойкость износостойкость, теплостойкость поверхностных слоев деталей из сталей и чугунов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения жаростойких хромоалюминидных покрытий, и может быть использовано в авиационном и энергетическом турбиностроении. Проводят насыщение поверхности внутренней полости лопатки углеродом путем заполнения внутренней полости лопатки порошковой смесью на основе порошка углерода размером 5-60 мкм, нагрев и выдержку лопатки с заполненной внутренней полостью. Насыщение внутренней полости лопатки проводят со степенью насыщения от 5 до 20 г/м ² при температуре 900-1050°С в течение 1-6 часов из порошковой смеси, дополнительно содержащей порошок хрома размером 20-80 мкм в количестве 15-38 мас.%, порошок электрокорунда в количестве 1-50 мас.%, активатор в количестве 1-2 мас.%. Затем удаляют порошковую смесь и наносят диффузионное алюминидное покрытие со степенью насыщения от 15 до 30 г/м². Затем проводят вакуумный отжиг лопаток при рабочей температуре внутренней полости лопатки в течение 3-6 ч. Обеспечивается защита от высокотемпературного окисления поверхности внутренней полости охлаждаемых лопаток турбин из безуглеродистых жаропрочных сплавов на основе никеля для теплонагруженных ГТД и повышается жаростойкость лопаток при рабочей температуре до 1020°С. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способам нанесения покрытий из шликеров на внутреннюю поверхность проточной части статора турбины, который содержит корпус, выполненный в виде полусферы, сопловой аппарат с лопатками, входной патрубок и втулку. Согласно изобретению нанесение шликера осуществляют заливкой во внутреннюю полость статора через входной патрубок объемом, достаточным для полного погружения лопаток соплового аппарата в шликер. Затем герметизируют входной патрубок и поворачивают статор турбины вокруг собственной оси на угол, при котором входной патрубок будет находиться в нижнем положении. Далее статор турбины поворачивают по часовой стрелке вокруг оси, перпендикулярной собственной, на угол наклона к горизонту, при котором не произойдет вытекание шликера из статора турбины при разгерметизации входного патрубка и соплового аппарата. После чего для слива шликера поворачивают статор турбины вокруг указанной оси против часовой стрелки. После слива шликера статор турбины вращают вокруг собственной оси при ее горизонтальном положении до исчезновения водного блеска шликерного слоя. Технический результат - повышение равномерности нанесения шликерного слоя, отсутствие непрокрытий, наплывов и утолщений. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения жаростойких алюминидных покрытий, и может быть использовано в авиационном и энергетическом турбиностроении для защиты от высокотемпературного окисления внутренней полости охлаждаемых лопаток турбин из безуглеродистых жаропрочных сплавов на основе никеля. Способ включает насыщение поверхности внутренней полости лопаток углеродом путем заполнения внутренней полости лопатки порошковой смесью или газовой средой, нагрева и выдержки лопатки с заполненной внутренней полостью и последующее нанесение диффузионного алюминидного покрытия. Нанесение диффузионного алюминидного покрытия проводят из порошковой смеси, содержащей ферроалюминий фракцией 3-63 мкм, электрокорунд фракцией 40-80 мкм и активатор NH₄Cl фракцией до 250 мкм следующего состава, мас.%: порошок ферроалюминия 58-68, порошок электрокорунда 31-41, порошок NH₄Cl 1-2 при температуре 900-950°С в течение 1-1,5 ч. Затем проводят удаление порошковой смеси из внутренней полости лопатки и вакуумный отжиг лопаток при рабочей температуре внутренней полости лопатки в течение 3-6 ч при температуре 1000-1050°С, давлении 0,1-0,01 Па и скорости нагрева 5-20°С/мин. Повышается показатель многоцикловой усталости и снижается трудоемкость процесса при сохранении высокого качества покрытия и стабильности процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может найти широкое применение в машиностроении. Данный способ включает нагрев, насыщение при температуре борохромирования в порошкообразной смеси, содержащей следующие компоненты, мас.%: карбид бора 0,5-25,0, бромид хрома 0,5-15,0, хлорид никеля 0,1-2,0, тетрафторборат натрия 0,1-1,0, бромистый аммоний 0,1-2,0, корунд 55-98,7, причем нагрев и насыщение изделий ведут в среде водорода, при этом в процессе нагрева осуществляют две выдержки: при температуре 300-500°С в течение 3-10 минут и при температуре 600-900°С в течение 5-30 минут, а перед охлаждением газообразные продукты откачивают. Повышается качество обработанной поверхности стальных изделий и интенсификация процесса борохромирования. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано для повышения износо-, жаро- и коррозионной стойкости деталей машин на предприятиях металлургической, авиационной, химической, судостроительной, машиностроительной и других отраслей промышленности. Способ включает насыщение изделий в порошкообразной смеси, содержащей карбид бора, кремний, хлористый аммоний и медьсодержащий компонент. Насыщение проводят при 600-1200°С в псевдоожиженном слое в порошкообразной смеси, которая дополнительно содержит фтористый алюминий и корунд, а в качестве медьсодержащего компонента - окись меди при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбид бора 5-35, кремний 1-20, окись меди 0,05-2, хлористый аммоний 0,05-1, фтористый алюминий 0,1-0,5, корунд 41,5-93,8, при этом перед насыщением изделия нагревают в псевдоожженном слое в атмосфере аммиака до 450-550°С, проводят выдержку в течение 15-25 мин и откачивают газообразные продукты, а после насыщения изделия охлаждают. Улучшается качество поверхности стальных изделий при одновременной интенсификации процесса боросилицирования. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может найти широкое применение в машиностроении с целью повышения долговечности деталей машин. Борохромирование проводят в псевдоожиженном слое порошкообразной смеси. Смесь содержит (мас.%): карбид бора 1-30,0, хлорид хрома СrСl₂ 0,5-10,0, фтористый алюминий 0,1-2,0, хлорид меди СuСl₂ , 0,1-3,0, корунд 55-98,3. Нагрев и насыщение осуществляют в среде аммиака. При температуре 300-500°С осуществляют выдержку в течение 3-15 мин. Насыщение ведут при температуре 600-1200°С. Способ позволяет улучшить качество обработанной поверхности. Сокращается время обработки в насыщающей смеси. 1 табл.

Изобретение относится к технологии термодиффузионной обработки изделий, изготовленных, преимущественно, из черных металлов и сплавов. Способ термодиффузионного упрочнения стальных деталей включает формирование на поверхности каждой детали слоя диффузионно-экзотермического состава и его воспламенение. После формирования слоя диффузионно-экзотермического состава детали размещают в емкости с песчаной засыпкой, а воспламенение состава осуществляют с использованием запального средства, расположенного в диффузионно-экзотермическом составе, и огнепроводного шнура. Диффузионно-экзотермический состав содержит экзотермическую термитную смесь при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: алюминий магниевый сплав 23,8-24,2, железная окалина 23,9-24,1, активированный уголь 12,2-13,2, желтая кровяная соль 3,8-4,2, углекислый барий 3,1-3,3, азотнокислый натрий 7,8-8,2, двуокись кремния в виде кварцевого песка остальное, при этом используют углекислый барий дисперсностью 1-6 мкм, а остальные ингредиенты состава - дисперсностью 50-400 мкм. Получается эффективное, безопасное и просто реализуемое упрочнение деталей, реализуемое не только в стационарных условиях заводов изготовителей техники, но и в полевых условиях. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента, изготовленных из сталей в машиностроительной, металлургической, химической, инструментальной и других отраслях промышленности. Способ изготовления стальной детали с упрочненной поверхностью включает нанесение на литейную форму для получения стальной детали обмазки, разведенной в воде до пастообразного состояния и содержащей следующие компоненты, мас.%: диборид хрома 20-25, карбид бора 50-60, графит 5-15, бентонит 5-7, фторид натрия 2-3. Затем проводят сушку на воздухе до получения твердой корки, заливку расплавленной стали в литейную форму и охлаждение расплавленной стали вместе с литейной формой до 400-300°С с получением диффузионного слоя на поверхности детали. После этого осуществляют выбивку детали из литейной формы и осуществляют дробеструйную обработку ее поверхности. Повышаются износостойкость, теплостойкость, коррозионная стойкость и ресурс стальных деталей, снижаются трудоемкость процесса упрочнения и себестоимость смеси для приготовления обмазки, повышается экономичность процесса упрочнения. 1 табл.

Изобретение предназначено для химико-термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента, изготовленных из штамповых сталей, в машиностроительной, металлургической, химической, инструментальной и других отраслях промышленности. Разводят обмазку в воде до пастообразного состояния, наносят ее на поверхность детали. Затем проводят сушку на воздухе до получения твердой корки. Насыщение из обмазки осуществляют при нагреве деталей от 900°С до 1150°С с выдержкой в течение 4-6 ч. Затем проводят закалку в масле с температуры насыщения и отпуск при температуре 480-560°С в течение 1-3 ч. Обмазка содержит следующее соотношение компонентов, мас.%: феррохром 15-25, карбид бора 50-60, мелкодисперсный графит 10-15, бентонит 5-7, фторид аммония 2-3. Повышается износостойкость и коррозионная стойкость деталей. 1 табл.

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической, инструментальной и других отраслях промышленности. Обмазку разводят в воде до пастообразного состояния, а затем наносят на деталь. Обмазка содержит следующие компоненты, мас.%: диборид титана - 20-25, карбид бора - 50-60, мелкодисперсный графит - 10-14, бентонит - 5-7, фторид натрия - 3-5. Проводят сушку на воздухе до получения твердой корки. Осуществляют насыщение из обмазки при нагреве детали от 1050°С до 1150°С в течение 4-6 ч. Затем проводят низкий отпуск при температуре 180-200°С в течение 2 ч. Повышаются износостойкость, теплостойкость, коррозионная стойкость и ресурс деталей из конструкционных и инструментальных сталей, упрочненных в соответствии с предложенным способом, снижается трудоемкость и повышается экономичность процесса упрочнения. 1 табл.

Изобретение относится к области химико-термической обработки стальных деталей, в частности к составу для поверхностного лазерного упрочнения, и может быть использовано для упрочнения деталей машин и инструментов, изготовленных из конструкционных сталей и работающих в условиях многократного контактного (статического и динамического) нагружения в машиностроительной, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности. Состав содержит углерод, окись хрома и борный ангидрид при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 8...16; окись хрома 25...35; борный ангидрид - остальное. В результате использования данного состава при упрочнении деталей повышается их износостойкость. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке деталей с формированием диффузионных и поверхностных слоев с повышенной износостойкостью и высокой прирабатываемостью в условиях трения металла о металл, и может быть использовано в машиностроении. Проводят никотрирование деталей в смеси, содержащей древесно-угольный карбюризатор, карбамид и трилон-Б. Никотрирование проводят при 600-700°С с выдержкой в течение 4-6 часов. Затем осуществляют контактное меднение с выдержкой деталей в 5-10%-ном водном растворе медного купороса (CuSO₄·5Н₂О) в течение 10-30 минут. После чего осуществляют сушку при 100-120°С в течение 45-60 минут и притирку рабочих поверхностей. В частных случаях осуществления изобретения меднение деталей проводят непосредственно от температуры никотрирования, например, после их охлаждения до 100-80°С или после их охлаждения до температуры окружающей среды. Повышается износостойкость формируемых слоев на рабочих поверхностях стальных деталей пар трения за счет улучшения трибологических свойств и контактной прочности. 3 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологиям, обеспечивающим повышение износостойкости поверхностей изделий за счет изменения состава и структуры их поверхностных слоев, и может быть использовано при изготовлении как режущего, так и штампового инструмента, а также изделий, работающих в условиях абразивного износа, сухого трения при высоких контактных напряжениях. Способ включает кратковременную высокотемпературную цементацию и последующее диффузионное насыщение поверхности стальных изделий карбидообразующими элементами. Цементацию проводят при температуре 950-1050°С в течение 20-30 мин. Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости стальных изделий, испытывающих в процессе эксплуатации механические нагрузки.

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано для повышения долговечности машин, механизмов и инструмента. Способ включает последовательное проведение цементации и хромирования. Цементацию и хромирование проводят в псевдоожиженном слое. Для цементации используют смесь, содержащую следующие компоненты, мас.%: древесный уголь - 5-30, вода - 5-10, корунд - остальное. Хромирование проводят в смеси, содержащей следующие компоненты, мас.%: металлический хром - 0,8-12, хлористый аммоний - 0,008-0,16, корунд - остальное. В частных воплощениях изобретения цементацию проводят в твердом карбюризаторе при 900-1000°С в течение 90-240 минут, а хромирование - при 900-950°С в течение 60-240 минут. Техническим результатом изобретения является повышение насыщающей способности, сокращение длительности процесса химико-термической обработки, а также повышение износостойкости и коррозионной стойкости поверхности стальных деталей. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и может быть использовано в различных областях промышленности для повышения эксплуатационных свойств деталей и изделий. Предложенный способ включает помещение подлежащего обработке изделия в емкость с токопроводящей средой, подключение емкости и изделия к источнику питания, нагрев токопроводящей среды и изделия до рабочей температуры, выдержку при данной температуре с последующим их охлаждением. Нагрев токопроводящей среды и изделия осуществляют в нагревательном устройстве, куда помещают емкость, источник питания включают на время выдержки токопроводящей среды и изделия при рабочей температуре, причем в токопроводящую среду добавляют красную или желтую кровяную соль в количестве до 20% от массы токопроводящей среды. Техническим результатом изобретения является обеспечение получения изделий с более высокими значениями твердости, а также с повышенной износостойкостью. 1 ил.