Спосіб отримання комбінованого покриття на деталях із залізовуглецевих сплавів

Спосіб отримання комбінованого покриття на деталях із залізовуглецевих сплавів, який складається з нанесення на поверхню ХІМІЧНОГО NI-COР покриття з розчину, який містить лимоннокислий натрій, гіпофосфіт натрію, аміак, солі кобальту та нікелю і дифузійного хромування у порошковому середовищі, який відрізняється тим, що розчин містить як сіль кобальту - хлористий кобальт, а як сіль нікелю - хлористий нікель, і додатково містить хлористий амоній, при складі розчину в г/л хлористий кобальт 20-40 хлористий нікель 20-40 гіпофосфіт натрію 55-70 лимоннокислий натрій 80-120 хлористий амоній 40-60, аміак 50-70 мл а хімічне покриття наносять при температурі 8090°С при густині завантаження 4 дм2/л протягом 45 хв, після чого проводять дифузійне хромування при 1000-1050°С, під час якого при досягненні температури 800°С проводять ізотермічну витримку протягом 1 години Спосіб отримання комбінованого покриття на деталях із залізовуглецевих сплавів відноситься до області машинобудування, а точніше до способів хіміко-термічної обробки для підвищення експлуатаційних характеристик виробів, і може бути використаний в машинобудівній, металургійній та приладобудівній промисловості для поверхневого зміцнення деталей машин та інструменту Відомий спосіб зміцнення поверхонь стальних деталей [1] оснований на комбінованому покритті попереднього Ni-Co-P ХІМІЧНОГО покриття певної рецептури та наступному дифузійному хромуванні - комбінованій ЗМІЦНЮЮЧІЙ обробці У результаті такої комбінованої зміцнюючої обробки за прийнятими режимами для всіх зразків реалізувався ефект рідкометалевої фази внаслідок поступового розплавлення нікелькобальтфосфорното покриття Наявність рідкої фази корінним чином прискорює дифузійні процеси, тобто насичення хромом, У результаті комбінованої зміцнюючої обробки було отримано дифузійні шари наступної будови зовнішня композиційна зона товщиною 150 160мкм, яка складається із карбідної колонії (карбіди хрому СГ7С3) та твердого розчину хрому в а залізі, гомогенна зона (твердий розчин хрому в азалізі) товщиною 20мкм, проміжна евтектоідна зона (ЗЗмкм), зневуглечена зона (180 - 190мкм), яка поступово переходить у серцевину Недоліком даного покриття є невелика товщина композиційної зони, що змушує застосовувати складні методи кінцевої обробки, та значний час для нанесення ХІМІЧНОГО покриття В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення режимів комбінованого зміцнення поверхонь деталей, у якому за рахунок рецептури попереднього ХІМІЧНОГО покриття та введення додаткової ізотермічної витримки при дифузійному хромуванні, забезпечити збільшення товщини зовнішньої композиційної зони і скоротити загальний час нанесення зміцнюючого покриття Поставлене завдання вирішується тим, що у способі отримання комбінованого покриття для зміцнення поверхонь деталей, який складається з попередньо нанесеного Ni-Co-P ХІМІЧНОГО покриття і наступного дифузійного хромування, згідно з винаходом змінюється рецептура нікелькобальтфосфорного покриття та зменшивши густину завантаження при хімічному нікелькобальтфосфоруванні скорочено час ХІМІЧНОГО осадження із 130 до 45хв CO 00 47783 Основна різниця в режимах комбінованої зміцнюючої обробки полягає утому, що розчин містить як сіль кобальту - хлористий кобальт СоСІ 2 20 40(г/л), а як сіль нікелю - хлористий нікель NiCI 2 20 - 40(г/л) та збільшенні вмісту гіпофосфіту натрію NaH 2 PO 2 до 50 - 70г/л, і додатково містить у складі розчину (в г/л) хлористий кобальт СоСІ 2 20 - 40, хлористий нікель NiCI 2 20 - 40, лимоннокислий натрій МазСбНбО? 80 - 120, хлористий амоній NH 4 CI 40 - 60 та аміак NH 4 OH 50 - 70мл Дифузійне хромування проводять при 1000 - 1050°С, під час якого вводиться ізотермічна витримка при температурі 800°С протягом 1 год Завдяки реалізації таких режимів отримуємо дифузійні шари Із зовнішньою композиційною зоною з розвинутою колонією карбідів, яка має мережоподібну структуру Співвідношення фаз твердої (карбіди хрому) І м'якої (твердий розчин хрому в а-залізі) становить 1 1 в об'ємному співвідношенні Товщина зовнішньої композиційної зони 1 становить близько 230мкм, зони 2 твердого розчину хрому в а-залізі 20мкм, евтектоідної зони 3 - ЗЗмкм і зневуглеченої зони 4 - 180 - 190МКМ ВІДПОВІДНО, інтегральна мікротвердість становитиме зони 1 - 12ГПа, зони 2 - 4,5ГПа, зони 3 - 4ГПа, зони 3 - 1,4 - 1,6 за феритною складовою Приклад 1 Зміцнення зразка зі сталі 45 здійснюється в два етапи Спочатку наноситься хімічне покриття шляхом ХІМІЧНОГО осадження в розчині, що містить, в г/л хлористий кобальт СоСІ2 - ЗО, хлористий нікель NiCI 2 - ЗО, лимоннокислий натрій NaH 2 PO 2 - 100, гіпофосфіт натрію NaH 2 PO 2 - 60, хлористий амоній ІЧЬЦСІ - ЗО, аміак ІЧЬЦОН - 60мл Час осадження сплаву при 80 - 90°С - 45хв Після ЦЬОГО деталі поміщаються у реторту з порошковою сумішшю наступного складу 60% ферохрому, 33% оксиду алюмінію і 7% хлористого амонію, яку закривають плавким затвором Реторту поміщають у піч і здійснюють дифузійне насичення хромом газовим способом Під час нагріву реторти при досягненні температури 800°С проводять годинну ізотермічну витримку, після чого ]] нагрівають до робочої температури 1050°С і насичення ведуть протягом 7 год 1 А С 1731870 С23С 10/02, Бюл № 17, 07 03 92 Способ получения дифузионно хромированного покрытия на железоуглеродистых сплавах О П Стецькив, А В Манько, Р С Арабский Таблиця Товщина зміцненого шару, мкм Параметр 1 2 Хлористий кобальт СоСІ 2 (г/л) Хлористий нікель МіСІ 2 (г/л) Лимоннокислий натрій ІЧазСєНбО? 1 Гіпофосфіт натрію NaH 2 PO 2 (г/л) Хлористий амоній ІЧЬЦСІ (г/л) Аміак NH 4 OH (мл) Хлористий кобальт СоСІ 2 (г/л) Хлористий нікель МіСІ 2 (г/л) Лимоннокислий натрій ІЧазСєНбО? 2 Гіпофосфіт натрію NaH 2 PO 2 (г/л) Хлористий амоній ІЧЬЦСІ (г/л) Аміак NH 4 OH (мл) Хлористий кобальт СоСІ 2 (г/л) Хлористий нікель МіСІ 2 (г/л) Лимоннокислий натрій ІЧазСєНбО? 3 Гіпофосфіт натрію NaH 2 PO 2 (г/л) Хлористий амоній NH 4 CI (г/л) Аміак NH 4 OH (мл) Вуглекислий кобальт СоСОз (г/л) Сірчанокислий нікель NiSO 4 (г/л) Прото Лимоннокислий натрій ІЧазСєНбО? Гіпофосфіт натрію NaH 2 PO 2 (г/л) тип Сірчана кислота H 2 SO 4 (мл) Аміак NH 4 OH (мл) (г/л) (г/л) (г/л) (г/л) 3 ЗО ЗО 100 60 50 60 40 40 120 70 60 70 20 20 80 50 40 50 7 13 84 ЗО 13 90 Час ізотермічної витримки, (год) 4 5 Час дифузійного насичення хромом, (год) 6 230 1 7 230 1 7 220 1 7 70 — 7 47783 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71