Спосіб хіміко-термічної обробки залізовуглецевих сплавів

Реферат: Винахід належить до матеріалознавства. Спосіб хіміко-термічної обробки залізовуглецевих сплавів, який включає нагрів залізовуглецевих сплавів та витримку при температурі 580-620 °C у насиченому середовищі у печі, причому як насичене середовище використовують перегріту пару 50 %-го водного розчину силікатів та після витримки сплави охолоджують піччю до температури 500-450 °C і далі на повітрі до температури навколишнього середовища. Винахід забезпечує підвищені експлуатаційні властивості та корозійну стійкість сплавів. UA 101277 C2 (12) UA 101277 C2 UA 101277 C2 5 10 15 20 25 30 35 Винахід належить до матеріалознавства, а саме до одержання покриттів, які захищають метал від корозії. Близький за сукупністю ознак до способу, який заявляється, є відомий спосіб, який включає фосфатування виробів в розчині на основі препарату, в склад якого входять солі Fe(H 2PO4)2, Мn(Н2РО4)2 Н2О, МnНРО4 (Гримікес С.Я. Оксидные и фосфатные покрытия металлов. - Л.: Машиностроение, 1985. - С. 85-87). Основним недоліком відомого способу є недостатня забезпеченість корозійної стійкості. Найбільш близьким за сукупністю ознак є відомий спосіб хіміко-термічної обробки залізовуглецевих сплавів, який здійснюють наступним чином: залізовуглецеві сплави нагрівають до 580-620 °C, витримують при цій температурі в атмосфері перегрітої пари 3-7 %-го розчину фосфорнокислого натрію. Способ химико-термической обработки железоуглеродистых сплавов, авторов А.И. Баженов, Ю.А. Ищук, А.Т. Мацюк, Л.А Солнцев, Л.А. Тимофеева SU 1792451 A3 С23С8/18 опубл. 30.01.93. Бюл. №4. Основним недоліком даного способу є неспроможність забезпечити довготривалий захист металевих виробів від корозії. Причини, які перешкоджають досягненню найближчим аналогом очікуваного технічного результату, полягають у недостатній працездатності та корозійній стійкості залізовуглецевих виробів при роботі в умовах атмосферного повітря. В основу винаходу поставлена задача підвищення корозійної стійкості та працездатності залізовуглецевих сплавів, що забезпечить задачу корозійної стійкості з заданою працездатністю за рахунок насищення поверхні сплавів перегрітою парою силікатів. За рахунок цього забезпечується корозійна стійкість та задана працездатність. Поставлена задача вирішується способом хіміко-термічної обробки залізовуглецевих сплавів, який включає нагрів виробів та витримку при температурі 580-620 °C у насиченому середовищі у печі, згідно з винаходом як насичуюче середовище використовують перегріту пару 50 %-го водного розчину силікатів. Зведення нових відмінних ознак при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей винаходу. На поверхні виробів із залізовуглецевих сплавів утворюється шар, який складається як з оксидів заліза, так із шпінелей, а особливо має шпінель фаоліт(FеSiOu). Наявність цієї фази значно підвищує працездатність виробів, а головне забезпечується задана корозійна стійкість в умовах атмосферного повітря. Заявлений спосіб хіміко-термічної обробки виконується наступним чином. Нагрів циліндричних заготовок діаметром 40-50 мм h сталі 40Х здійснювали в шахтній печі типу СНІП до температури 580-620 °C. Обробку при цій температурі здійснювали перегрітою парою 50 %го водного розчину силікатів. Після проведення хіміко-термічної обробки зразки охолоджувались піччю до температури 500-450 °C і далі на повітрі до температури навколишнього середовища. Порівняльна характеристика найближчого аналогу і запропонованого способу наведена в таблиці 1. 40 Таблиця 1 Спосіб обробки за найближчим аналогом запропонований спосіб Склад насичуючого середовища Властивості поверхневого шару швидкість в знос, мг 2 корозії мг/м *ч 3-7 %-ий водний розчин фосфорнокислого натрію 36-40 3,8-4,4 50 %-го водний розчин силікатів 15-17 1,2-1,4 Вплив хіміко-термічної обробки на властивості залізовуглецевих сплавів наведений в таблиці 2. 1 UA 101277 C2 Таблиця 2 Експлуатаційні властивості працездатність, швидкість в знос, мг 2 ч. корозії мг/м *ч 60-62 8-10 4,0-4,2 50-51 12-14 3,2-3,4 48-50 18-20 2,8-3,0 30-32 22-24 2,6-2,4 20-22 30-32 1,8-2,0 15-17 48-49 1,2-1,4 20-22 40-42 2,0-2,2 19-20 40-42 2,0-2,2 Склад насичуючого середовища % силікатів 0 10 20 30 40 50 60 70 5 Технічний результат винаходу полягає в формуванні на поверхні виробів із залізовуглецевих сплавів шару, який в своєму складі має оксид заліза шпінелі, особливістю є наявність фази фаоліту (FeSiOu), що забезпечує підвищення не тільки експлуатаційних властивостей (зносостійкості, працездатності), а й корозійну стійкість в умовах атмосферного повітря майже в 3 рази. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 Спосіб хіміко-термічної обробки залізовуглецевих сплавів, який включає нагрів залізовуглецевих сплавів та витримку при температурі 580-620 °C у насиченому середовищі у печі, який відрізняється тим, що як насичене середовище використовують перегріту пару 50 %-го водного розчину силікатів, та після витримки сплави охолоджують піччю до температури 500450 °C і далі на повітрі до температури навколишнього середовища. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2