Спосіб дифузійного хромування деталей комплексним методом

Реферат: Винахід належить до металургії та машинобудування і стосується способів хіміко-термічної обробки деталей для їх поверхневого зміцнення. Спосіб дифузійного хромування включає нанесення на поверхню хімічного покриття з водного розчину, який містить, г/л: вуглекислий кобальт 15-25, гіпофосфіт натрію 20-40, вольфрамовокислий натрій 20-30, лимоннокислий натрій 150-170, хлористий амоній 10-30, вода - решта. Хімічне покриття проводять при температурі 90-95 °C протягом 60 хвилин. Після чого додатково проводять семигодинне дифузійне хромування при температурі 1000-1050 °C, під час якого додатково при досягненні температурі 800 °C проводять ізотермічну витримку протягом 60 хвилин. Після зміцнення формується композитний зміцнений шар товщиною 180 мкм та усередненою мікротвердістю 13 ГПа, що дає можливість підвищити зносостійкість та ресурс роботи деталей. UA 112605 C2 (12) UA 112605 C2 UA 112605 C2 5 10 15 20 25 30 35 Спосіб дифузійного хромування деталей комплексним методом належить 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 металевих деталей [1] оснований на хімічному Со-Р покритті з розчину такої рецептури, г/л: хлористий кобальт 18 вольфрамовокислого натрію 25 гіпофосфіт натрію 30 лимоннокислий натрій 180 хлористий амоній 50, при температурі 90-92 °C. У результаті такого хімічного осадження за прийнятими режимами на поверхнях зразків за годину осаджується хімічне покриття товщиною 2-16 мкм та мікротвердістю після годинної термічної обробки при 400 °C - до 6,3 ГПа. Недоліком даного покриття є невеликі товщина і твердість зміцненого шару. В основу винаходу поставлена задача створення способу дифузійного хромування деталей комплексним методом, у якому за рахунок удосконалення рецептури попереднього хімічного покриття та додатково введення дифузійного хромування з ізотермічною витримкою, забезпечити збільшення товщини та твердості зміцненого шару. Поставлена задача вирішується тим, що у способі дифузійного хромування деталей комплексним методом, який складається з нанесення на поверхню хімічного покриття з водного розчину, який містить сіль кобальту, вольфрамовокислий натрій, гіпофосфіт натрію, хлористий амоній, лимоннокислий натрій та воду, згідно з винаходом, розчин містить як сіль кобальту вуглекислий кобальт, при складі розчину, г/л: вуглекислий кобальт 15-25 гіпофосфіт натрію 20-40 вольфрамовокислий натрій 20-30 лимоннокислий натрій 150-170 хлористий амоній 10-30 вода решта, а хімічне покриття здійснюється при температурі 90-95 °C протягом 60 хвилин, після чого додатково проводять семигодинне дифузійне хромування при температурі 1000-1050 °C, під час якого додатково при досягненні температурі 800 °C проводиться ізотермічна витримка протягом 60 хвилин. Завдяки реалізації таких режимів отримуємо дифузійні шари із зовнішньою композитною зоною карбідів товщиною 180 мкм та усередненою мікротвердістю 13 ГПа. Зміцнення зразка зі сталі 45 (таблиця) здійснюється в два етапи. Спочатку наноситься хімічне покриття шляхом хімічного осадження у водному розчині, що містить, г/л: вуглекислий нікель СоСО 3 17 лимоннокислий натрій Nа3С6Н5О7 160 вольфрамовокислий натрій H4Na2O6W 25 гіпофосфіт натрію NаН2РО2 30 хлористий амоній NH4Cl 20. Час осадження сплаву при 90-95 °C - 60 хвилин. Після цього деталі поміщаються у реторту з порошковою сумішшю. Реторту поміщають у піч і здійснюють дифузійне насичення хромом. Під час нагріву реторти при досягненні температури 800 °C проводять годинну ізотермічну витримку, після чого її нагрівають до робочої температури 1050 °C і насичення ведуть протягом 7 годин. Джерело інформації: 1. Вишенков С.А. Химические и электротермохимические способы осаждения металлопокрытий / С.А. Вишенков. - М.: Машиностроение, 1975. - 312 с. 1 UA 112605 C2 Таблиця Параметр 1 Час Час Час Поверхнева Товщина хімічного ізотермічної дифузійного усереднена зміцненого осадження, витримки, насичення мікротвердість, шару, мкм (хв) (год) хромом, (год) ГПа 3 4 5 6 7 8 2 Вуглекислий кобальт 17 СоСО3 (г/л) Вольфрамовокислий 25 натрій H4Na2O6W (г/л) Лимоннокислий натрій 1 160 Na3C6H5O7 (г/л) Гіпофосфіт натрію 30 NaH2PO2 (г/л) Хлористий амоній 20 NH4Cl (г/л) Вуглекислий кобальт 25 СоСО3 (г/л) Вольфрамовокислий 30 натрій H4Na2O6W (г/л) Лимоннокислий натрій 2 170 Na3C6H5O7 (г/л) Гіпофосфіт натрію 40 NaH2PO2 (г/л) Хлористий амоній 30 NH4Cl (г/л) Вуглекислий кобальт 15 СоСО3 (г/л) Вольфрамовокислий 20 натрій H4Na2O6W (г/л) Лимоннокислий натрій 3 150 Na3C6H5O7 (г/л) Гіпофосфіт натрію 20 NaH2PO2 (г/л) Хлористий амоній 10 NH4Cl (г/л) 60 1 7 180 13 60 1 7 170 12.5 60 1 7 150 12 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Спосіб дифузійного хромування деталей комплексним методом, який включає нанесення на поверхню хімічного покриття з водного розчину, який містить сіль кобальту, вольфрамовокислий натрій, гіпофосфіт натрію, хлористий амоній, лимоннокислий натрій та воду, який відрізняється тим, що розчин містить як сіль кобальту вуглекислий кобальт, при складі розчину, г/л: вуглекислий кобальт 15-25 гіпофосфіт натрію 20-40 вольфрамовокислий натрій 20-30 лимоннокислий натрій 150-170 хлористий амоній 10-30 вода решта, хімічне покриття проводять при температурі 90-95 °C протягом 60 хвилин, після чого додатково проводять семигодинне дифузійне хромування при температурі 1000-1050 °C, під час якого додатково при досягненні температурі 800 °C проводять ізотермічну витримку протягом 60 хвилин. 2 UA 112605 C2 Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3