Склад для силіціювання високовуглецевих матеріалів в умовах саморозповсюджуваного високотемпературного синтезу

Склад для силіціювання високовуглецевих матеріалів в умовах саморозповсюджуваного високотемпературного синтезу, що містить кремній, 3 56026 4 із-за недостатньої кількості борідних фаз. Пере38-17, ВЧ 42-12. Хіміко-термічну обробку здійснювищення вмісту бору (>7%) приводить до перевитвали в реакторі відкритого типу (Р = 10Па) при рати компонента, який є коштовним. робочому інтервалі температур 800-1000°С і загаУ разі низького вмісту алюмінію (16%), реакція може відбутися так бурхлипокритті; во, що приведе до надмірного розігрівання шихти і Аl – відновник; деталей (більше 800°С), викиду реакційної суміші з Сr2О3 – окислювач; бункера, а також надмірного перегріву деталей. В – порошок бору; Хлористий амоній у складі виконує роль газотNH4Cl – активатор процесу насичення; ранспортної речовини, завдяки чому заощаджуNiO – легуючий елемент; ються компоненти шихти, а також покращується Аl2О3 – інертна добавка. процес дифузії. Допустима концентрація хлористоПри дослідженні складу шихти для силіціюго амонія обумовлюється тим, що при недостатвання високовуглецевих матеріалів був проведеньому його вмісті (2%), реакція може відбутися дуже Склад, що заявляється, дозволяє досягти мікротбурхливо. вердості поверхневого шару, необхідної для ексСклад було випробувано в лабораторних умоплуатації оброблюваних деталей в промислових вах. Результати експериментів, проведених у лаумовах. бораторних умовах, приведеш у табл.1 і табл.2. У результаті експерименту був проведений хіДля нанесення покриттів використовували наступмічний аналіз поверхні зміцненої деталі, результані марки чавунів: АСЧ-1, СЧ-20, СЧ-25, ВЧ 45-5, ВЧ ти якого приведені у таблиці 3. Таблиця 1 Залежність мікротвердості і товщини шару від вмісту бору при постійному вмісті кремнію у шихті на чавуні марки СЧ-20. Вміст бору у шихті, % 10 11 12 13 14 Вміст кремнію у шихті,% 3 3 3 3 3 Товщина шару, мкм 420 455 560 570 570 Мікротвердість шару, МПа 4400 5780 6000 6150 6150 Таблиця 2 Залежність мікротвердості і товщини шару від вмісту бору при постійному вмісті кремнію у шихті чавуні марки ВЧ 45-5. Вміст бору у шихті, % 2 3 4 5 6 Вміст кремнію у шихті, % 10 10 10 10 10 Товщина шару, мкм 340 400 410 415 415 Мікротвердість шару, МПа 4800 5150 5750 5950 5950 Таблиця 3 Вміст елементів у силіцірованому чавуні СЧ-20 від поверхні № спектра 1 2 3 4 5 6 7 Відстань від поверхні, мкм 4,02 9,75 14,3 20 25,9 30,4 36 АI 1,71 21,08 Si 8,09 9,31 9,37 9,29 4,32 8,10 7,83 Fe 55,31 90,69 90,63 90,71 61,20 91,90 92,17 5 56026 6 Продовження таблиці 3 № спектра 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Відстань від поверхні, мкм 41 46,5 52 57 63 68 73 79 84 90 95 100 106 Спектральний аналіз силіцірованної поверхні чавуну СЧ-20 показано на фіг. 2. У результаті поверхневого зміцнення деталей з високовуглецевих матеріалів, за рахунок добавки у шихту мелкодісперсного бору (100 мкм) і хлористого амонію, поліпшуються наступні технікоекономічні показники: 1. Підвищується міцність поверхні деталей у 2,5 рази завдяки більшої твердості поверхні, яка досягається борідними фазами; АI 1,55 Si 7,10 6,96 5,81 4,21 3,11 3,34 2,86 2,62 2,42 3,19 2,79 2,56 2,84 Fe 91,35 93,04 94,19 95,79 96,89 96,66 97,14 97,38 97,58 96,81 97,21 97,44 97,16 2. Збільшується експлуатаційний термін деталей у виробництві у 3-4 рази. Цей параметр був апробований у промислових умовах; 3. Знижується час простою устаткування в 1,8 рази завдяки відсутності необхідності у ремонтних роботах; 4. Заощаджуються дорогі компоненти шихта імелкодісперсний бор і порошок алюмінію), за рахунок введення в шихту активатора (хлористого амонія) 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 56026 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601