смесь для термодиффузионного насыщения изделий из бронз

Формула изобретения

Смесь для термодиффузионного насыщения изделий из бронз, содержащая цинк и огнеупорную глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит никель и хлористый цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цинк - 5 - 15

Никель - 13 - 25

Хлористый цинк - 6 - 7

Огнеупорная глина - Остальноео

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано при термодиффузионном восстановлении деталей машин.

Известна смесь для термодиффузионного насыщения изделий из бронз, содержащая цинк, кремний, хлористый аммоний и огнеупорную глину [1], мас,%:

Цинк - 5-15

Кремний - 10-40

Хлористый аммоний - 0,5-1,5

Огнеупорная глина - Остальное

Однако при термодиффузионном насыщении бронзовых деталей в известной смеси толщина диффузионных слоев недостаточна для работы изделий в сложных условиях эксплуатации. Кроме того, образование диффузионного слоя требует значительного количества времени.

Это связано с тем, что процесс диффузионного насыщения сопровождается химическими реакциями диспропорционирования, которые затрудняют проникновение атомов насыщающих элементов в глубь изделия.

Изобретение направлено на интенсификацию процесса насыщения.

Решение постановленной задачи достигается тем, что смесь содержит никель и хлористый цинк в следующем соотношении компонентов, мас,%:

Цинк - 5-15

Никель - 13-25

Хлористый цинк - 6-7

Огнеупорная глина - Остальное

Пример. Перед проведением термодиффузионного насыщения деталей из бронзы предлагаемым составом смеси предварительно готовились из порошков цинка ПЦ-2 ГОСТ 12601-76, никеля Н-1 ГОСТ 2169-69, хлористого цинка - (ГОСТ 4529-78) и огнеупорной глины (ЛТО). Перечисленные компоненты перемешиваясь в процентах, указанных в таблице.

Образцы из бронзы марок БрОЦС5-5-5 помещают в стальные контейнеры, в которые предварительно насыпают реакционную смесь толщиной 10-15 мм. Образцы укладываются так, чтобы расстояние между ними и стенками контейнера было не менее 15 мм, а между образцами - 10-15 мм. После этого образцы засыпают приготовленной смесью, которую уплотняют с образованием над образцами слоя толщиной не менее 20-30 мм.

Химико-термическая обработка осуществлялась при температуре 800^oC в течение 1 ч.

Сравнительные данные по обработке бронзы при использовании известного и предлагаемого составов приведены в таблице.

При повышении содержания никеля и хлористого цинка в смесь от верхней границы происходит спекание смеси и оплавление образцов.

При уменьшении содержания никеля и хлористого цинка от нижней границы наблюдается резкое снижение глубины диффузионного слоя и неравномерность покрытия.

Как видно из таблицы, введение никеля и хлористого цинка для термодиффузионного насыщения бронзы позволяет при неизменных режимах обработки увеличить глубину диффузионного слоя в 2 раза.

Это связано с тем, что в результате химических реакций на поверхности обрабатываемой детали образуется активная зона, которая состоит из соединений на основе галогенов. Что в свою очередь ускоряет движение насыщающих атомов к поверхности детали и повышению давления внутри контейнера. Высокое давление позволяет увеличить способность атомов диффундировать в глубь изделия.