[go: up one dir, main page]

SU912772A1 - Pulverulent composition for titanium zinc-chromizing steel and cast iron products - Google Patents

Pulverulent composition for titanium zinc-chromizing steel and cast iron products Download PDF

Info

Publication number
SU912772A1
SU912772A1 SU782595419A SU2595419A SU912772A1 SU 912772 A1 SU912772 A1 SU 912772A1 SU 782595419 A SU782595419 A SU 782595419A SU 2595419 A SU2595419 A SU 2595419A SU 912772 A1 SU912772 A1 SU 912772A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
titanium
composition
chromium
cast iron
alumina
Prior art date
Application number
SU782595419A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Инна Исааковна Заец
Иван Дмитриевич Зайцев
Ольга Константиновна Якшина
Нина Феофановна Першина
Анатолий Кузьмич Горбачев
Иван Никитович Гладкий
Николай Михайлович Давыденко
Григорий Анатольевич Ткач
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3732
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3732 filed Critical Предприятие П/Я А-3732
Priority to SU782595419A priority Critical patent/SU912772A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU912772A1 publication Critical patent/SU912772A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C12/00Solid state diffusion of at least one non-metal element other than silicon and at least one metal element or silicon into metallic material surfaces
    • C23C12/02Diffusion in one step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/28Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C10/34Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
    • C23C10/52Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation more than one element being diffused in one step
    • C23C10/54Diffusion of at least chromium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к состава дл  химикотермической обработки металлов и может найти применение в химической промьшшенности дл  антикоррозионной защиты черных металлов tуглеродистой стали, чугуна, низколегированных сталей).This invention relates to a composition for the chemical heat treatment of metals and may find application in chemical industry for the anticorrosive protection of ferrous metals of carbon steel, cast iron, low alloy steels).

Известен состав {l} дл  титанохромировани  черных металлов, содержащий порошкообразные двуокись титана., окись хрома, алюминий, фтористый алюминий и окись алюмини  при следующем соотношении компонентов,The known composition {l} for titanium-chromate of ferrous metals, containing powdered titanium dioxide, chromium oxide, aluminum, aluminum fluoride and aluminum oxide in the following ratio of components,

вес.weight.

Двуокись титанаTitanium dioxide

Окись хромаChrome oxide

АлюминийAluminum

Фтористый алюминийAluminum fluoride

ОстальноеRest

Окись алюмини Aluminum oxide

Известен также состав дл  титанохромировани  черных металлов, содержаищи в порошкообразном виде ти-тана , хром, окись алюмини , ферохром и йодистый аммоний при следующем соотношении компонентов, вес.%; Титан3-20Also known is the composition for titanium-chromium ferrous metals, containing in the form of titanium powder, chromium, alumina, ferrochrome and ammonium iodide in the following ratio of components, wt.%; Titan3-20

Хром 40 Окись алюмини 8-25Chrome 40 Aluminum oxide 8-25

Феррохром30Ferrochrom30

Иодистй аммоний в 2 Недостатком известных составов  вл етс  низка  коррозионна  и эрозионна  стойкость черных металлов, Ammonium iodide in 2 A disadvantage of the known compositions is the low corrosion and erosion resistance of ferrous metals,

10 защищенных известным составом, в концентрированных солевых средах, например в растворах поваренной соли. Цель изобретени  - повышение коррозионной и эрозионной стойкости 10 protected by a known composition, in concentrated saline media, for example, in salt solutions. The purpose of the invention is to increase the corrosion and erosion resistance

tsts

10-15 черных металлов в концентрированных 10-15 ferrous metals in concentrated

23-26 солевых средах.23-26 saline environments.

9-279-27

Поставленна  цель достигаетс  тем, что состав дл  титанохромировани  в порошковых смес х, содержащий ти20 тан, хром, окись алюмини  и галогенид аммони , дополнительно содержит молибден и бор при следующем соотношении компонентов, вес.%: 51,5 - 64,0 17,5 - 24,0 15,0 - 21,25 Окись алюмини  Аммо)а1ева  соль галогенида Молибден Дополнительное введение в состав молибдена позвол ет повысить пассивирующую способность диффузионного сро  и исключить питтинговую коррозию в концентрированных солевых средах, содержащих высокий процент хлоридов, при 55-104. Введение бора имеющего атомный диаметр 0,91 А и  вл кнцегос  более сильным карбидообразующим элементом по сравнению с хромом, обеспечивает образование более сплошного и пластичного сло  (благодар  уплотнению диффузионного сло  и прилегающей к нему основы), что улучшает эрозионную стойкость металлов. Предложенное соотношение компонен тов  вл етс  оптимальным, поскольку только в указанных пределах достигаетс  коррозионна  и эрозионна ,стойкость черных металлов в концентрированных солевых средах. Выход за пределы в сторону уменьВ1е1си  количества вводимых компоненто приводит к образованию точечной( питтинговой коррозии покрыти  в концентрированных солевых средах при 55-104°С, выход за пределы в сторону увеличени  может нарушить кро струк туру диффузионного сло , вследствие чего нарушаютс  сплошность и эластичность покрыти . Исходные компоненты, вход щие в предлагаемый состав, имеют следук цие физические свойства; титан - метагши 1еский поророк темно-серого цвета; хром - металлический порошок серебристого цвета; окись алюмини  - порошок белого цвета, плотность 3,96 г/см t галогенид аммони  - кристаллическое вещество белого цвета; молибден - металлический порошок светло-серого цвета; бор - металлический порошок черно-серого цвета. Состав дп  титанохроьшровани  получают путем приготовлени  механической смеси, состо щей : из 7080 вес.% титана и 25-30 вес.% хрома. От составленной титанохромовой смеси бе рут 75-80 вес.% (51,5-64 вес.% титана и 17,5-24,0 вес.% хрома) и добавл ют к ней 0,75-1,5 вес.% молибдена, 1,02 ,0 вес.% бора, 15-21,25 вес.% окиси алюмини  ,1,5-2,0 вес.% хлорида аммони  тщательно перемешивают. Процесс диффузионного титанохромировани  черных металлов предложенным составом осуществл ют в контейне-, pax при 1100-950 0. Продолжительность диффузионного насыщени  зависит от требуемой глубийы защитного сло  и составл ет 2-8 ч. П р и м ер 1. Берут 75 вес.% тирана, 28 вес.% хрома и перемешивают . К 75% полученной титанохромовой смеси, содержащей 51,5 вес.% титана и 24,0 вес.% хрома, добавл ют , вес, %: молибден 1,5, бор I, хло- ристый аммоний 2 и окись алюмини  20 - и тщательно перемешивают. Затем состав перенос т в герметически закрывающийс   щик (контейнер из нержаве1ащей стали). В состав помещают детали из чугунного лить  и образ- . цы свидетели и  щик герметически закрывают. Затем {ццик нагревают в камерной печи до 950-1000°С и выдерживают при этой температуре 8ч. . После этого  щик с составом и чугунной деталью охлаждают на воздухе. За указанное врем  на поверхности чугунной детали получают диффузйонный титанохромовый слой толщиной 0,10-0,12 мм. Пример2, 78 вес.% титана и 22 вес.% хрома перемешивают, К 80 вес.% полученной титанохромовой смеси, содержащей 62,4 вес.% титана и 17,6 вес.% хрома, добавл ют 0,75 вес.% молибдена, 1,5 вес.% бора , 1,5 вес.% хлористого аммони  и вес,% окиси алюмини . Компоненты перемешивают и полученный состав перенос т в герметически закрывающийс   щик (коитейнер) из нержавекпцей стали. В состав помещают детали из чугунного лить  и образцы свидетели , и  вдк герметически закрывают. Затем в камерной печи  щик нагревают до температуры 950°С1000 и выдерживают при этой температуре 4 ч. После этого  щик с составом и чугунной деталью охлаждают на воздухе. За указанное врем  на поверхности чугунной детали полудиффузионный титанохромовый слой толщиной от 0,05 до 0,07 мм. Прим ер 3, Берут 76 вес.% титана и 24 вес.% хрома и перемешийают .К 79 вес.% полученнойтитанохир новой смеси, содержащей 54,75 титана и 20,25 вес.% хрома, добавл ют 1,5 вес.% молибдена, 2,0 вес.% бора, 1,5 весД хлористого аммони  и 20,00 вес.% окиси алюмини . Компоненты перемешивают и полученный состав перенос т в герметически закрывгиощийс   щик из нержавеющей стали.В состав помещают детали из чугунного лить  и образцы свидетели и  щик герметически закрывают. Затем  щик нагревают в камерной печи до 950-1000 С и выдерживают при этой температуре 6 ч. После этого  щик с составом и чугунными детал миThis goal is achieved by the fact that the composition for titanium-chromium coating in powder mixtures, containing titanium, chromium, alumina and ammonium halide, additionally contains molybdenum and boron in the following ratio of components, wt.%: 51.5 - 64.0 17.5 - 24.0 15.0 - 21.25 Alumina alumina Ammo) 1 salt of the molybdenum halide Additional addition to the composition of molybdenum allows to increase the passivating ability of diffusion time and eliminate pitting corrosion in concentrated salt media containing a high percentage of chlorides at 55-104. The introduction of boron having an atomic diameter of 0.91 A and a stronger carbide-forming element compared to chromium provides a more solid and ductile layer (due to the compaction of the diffusion layer and the adjacent base), which improves the erosion resistance of metals. The proposed ratio of the components is optimal, since only within the specified limits is corrosion and erosion resistant to ferrous metals in concentrated salt media. Moving beyond the limits of decreasing the number of components to be injected leads to the formation of punctate (pitting corrosion of the coating in concentrated saline environments at 55-104 ° C), going beyond the limits of increasing may disrupt the structure of the diffusion layer, resulting in the continuity and elasticity of the coating. The initial components included in the proposed composition have the following physical properties, titanium - metagsha 1 dark gray gray porous, chromium - silver metal powder, aluminum oxide - white orc, density 3.96 g / cm t ammonium halide is a white crystalline substance, molybdenum is a light gray metallic powder, boron is a black and gray metallic powder Composition dp titanokhroshivaniya is produced by preparing a mechanical mixture consisting of: out of 7080 wt.% titanium and 25-30 wt.% chromium. 75-80 wt.% (51.5-64 wt.% titanium and 17.5-24.0 wt.% chromium) are taken from the titanium-chromium mixture. and 0.75-1.5 wt.% molybdenum, 1.02, 0 wt.% boron, 15-21.25 wt.% alumina, 1.5-2.0 wt.% ammonium chloride are added to it. carefully mixing t. The process of diffusing titanium and chrome-plated ferrous metals with the proposed composition is carried out in a container-, pax at 1100-950 0. The duration of the diffusion saturation depends on the required depth of the protective layer and is 2-8 hours. P r and mer 1. Take 75 wt.% Tyrant , 28 wt.% Chromium and stirred. To 75% of the obtained titanium-chromium mixture, containing 51.5% by weight of titanium and 24.0% by weight of chromium, are added, by weight,%: molybdenum 1.5, boron I, ammonium chloride 2 and alumina 20 - and mix well. The composition is then transferred to a hermetically sealed box (stainless steel container). The composition is placed parts from cast iron and image-. The witnesses and the clerk are hermetically sealed. Then {tsik is heated in a chamber furnace to 950-1000 ° C and kept at this temperature for 8 hours. . After this, the box with the composition and cast-iron part is cooled in air. For a specified time, a diffusion of titanium-chrome layer with a thickness of 0.10-0.12 mm is obtained on the surface of the cast-iron part. Example 2, 78% by weight of titanium and 22% by weight of chromium are stirred, 0.75% by weight of molybdenum is added to 80% by weight of the resulting titanium-chromium mixture containing 62.4% by weight of titanium and 17.6% by weight of chromium , 1.5 wt.% Boron, 1.5 wt.% Ammonium chloride and weight,% alumina. The components are mixed and the resulting composition is transferred to a hermetically sealed box (coiteiner) made of stainless steel. Parts are made from cast iron and specimens are witnesses, and the VCD is hermetically sealed. Then, in a chamber furnace, the boxman is heated to a temperature of 950 ° C1000 and kept at this temperature for 4 hours. Thereafter, the box with the composition and the cast-iron part is cooled in air. In a specified time, a semi-diffusion titanochromic layer with a thickness of 0.05 to 0.07 mm is on the surface of the cast-iron part. Example 3, 76% by weight of titanium and 24% by weight of chromium are taken and mixed. To 79% by weight of the obtained titanium dye mixture containing 54.75 of titanium and 20.25% by weight of chromium, 1.5% by weight are added molybdenum, 2.0 wt.% boron, 1.5 wt. D ammonium chloride and 20.00 wt.% alumina. The components are mixed and the resulting composition is transferred to a hermetically sealed stainless steel box. The cast iron parts are placed in the composition and the witnesses and the box are sealed in samples. The box is then heated in a chamber furnace to 950-1000 ° C and kept at this temperature for 6 hours. Thereafter, the box with the composition and cast iron parts

охлаждают на воздухе. За указанное врем  на поверхности чугун1р 1Х деталей получают диффузионный титанохромовый слой толщиной от 0,070 до 0,10 мм.cooled in air. During this time, a diffusion titanochrome layer with a thickness from 0.070 to 0.10 mm is obtained on the surface of cast iron 1X parts.

Образцы -Свидетели, защищенные вместе с детал ми, испытывались на коррозионную и зрозионную стойкость.Samples - Witnesses protected together with parts were tested for corrosion and corrosion resistance.

Сравнительные,характеристики свойств покрытий, полученных при обработке углеродистой стали и чугуна предложенным и известным составами дл  титанохромировани , приведеныComparative characteristics of the properties of coatings obtained by treating carbon steel and cast iron using the proposed and known titanium-chromium compounds are given

в табл.. .in tabl ..

Т а б л и ц а 1Table 1

NaCB(305-310 г/л) температура 20-25°С , NH4CE - 187 г/л NaCf - 76,5 г/л - 56 г/л температура 55С NHi Р - pNH4CB - 174 г/л NaCB - 80 г/л МаНСОз - 59 г/л 0,970 - 39 г/л Температура 98°СNaCB (305-310 g / l) temperature 20-25 ° С, NH4CE - 187 g / l NaCf - 76.5 g / l - 56 g / l temperature 55C NHi P - pNH4CB - 174 g / l NaCB - 80 g / l MANSOZ - 59 g / l 0.970 - 39 g / l Temperature 98 ° С

Сплошность сло , определ ема  реактивом УоккераThe continuity of the layer, determined by Walker's reagent

(KjFe (CN) + NaCB точки на 1 см 1,400(KjFe (CN) + NaCB points per 1 cm 1,400

ЛЗ-ЗLZ-W

НетNot

НетNot

Claims (2)

Нет 1,100 1,080 79 Как видно из данных табл.1, скорость коррозии образцов, защищенных предложенным составом, составл ет 0,001-0,005 г/м .4, а скорость коррозии образцов, защищенньпс известным составом 2, 0,67-1,4,г/м ч и составом UlO,75-l,l . Кроме того улучшаетс  сплошность и пластичность покрыти , характеризуема  снижением микротвердости, что свидетельствует о .повьшенин эрозионной стойкости черных металлов. Формула изобретени  Порошкообразный состав дл  титанохромировани  стальных и чугунных изделий, содержащий титан, хром, окись алюмини  и галогенид аммони , 20 отличающийс  тем, что,с 2 8 целью повышени  коррозионной и эрозионной стойкости деталей в концентрированных солевых средах, он дополнительно содержит молибден и бор при следующем соотношении компонентов ,вес .% . Титан 51,5 - 64,0 Хром 17,5 - 24,0 Окись алюмини  15,00- 21,25 Галогенид аммони  1,5 - 2,0 Молибден 0,75- 1,50 Бор 1 - 2 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №443941, кл. С 23 С, 9/02, 1974. No 1,100 1,080 79 As can be seen from the data of Table 1, the corrosion rate of samples protected by the proposed composition is 0.001-0.005 g / m .4, and the corrosion rate of samples protected by a known composition 2, 0.67-1.4, g / m h and the composition of UlO, 75-l, l. In addition, the continuity and plasticity of the coating is improved, characterized by a decrease in microhardness, which indicates a higher erosion resistance of ferrous metals. Claims Powder composition for titanium-chromium steel and cast iron products containing titanium, chromium, alumina and ammonium halide, 20 characterized in that, with the aim of increasing the corrosion and erosion resistance of parts in concentrated salt media, it additionally contains molybdenum and boron the following ratio of components, wt.%. Titanium 51.5 - 64.0 Chromium 17.5 - 24.0 Alumina 15.00- 21.25 Ammonium halogenide 1.5 - 2.0 Molybdenum 0.75- 1.50 Bor 1 - 2 Sources of information, accepted tye into account in the examination 1.Avtorskoe certificate of the USSR №443941, cl. C 23 C, 9/02, 1974. 2.Жаростойкие и теплостойкие покрыти . Труды 1У Всесоюзного совещани  по жаростойким покрыти м. Л., Наука, 1969, с. 173.2. Heat-resistant and heat-resistant coatings. Proceedings of the All-Union Conference on Heat-Resistant Coatings. L., Nauka, 1969, p. 173.
SU782595419A 1978-03-27 1978-03-27 Pulverulent composition for titanium zinc-chromizing steel and cast iron products SU912772A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782595419A SU912772A1 (en) 1978-03-27 1978-03-27 Pulverulent composition for titanium zinc-chromizing steel and cast iron products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782595419A SU912772A1 (en) 1978-03-27 1978-03-27 Pulverulent composition for titanium zinc-chromizing steel and cast iron products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU912772A1 true SU912772A1 (en) 1982-03-15

Family

ID=20755670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782595419A SU912772A1 (en) 1978-03-27 1978-03-27 Pulverulent composition for titanium zinc-chromizing steel and cast iron products

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU912772A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU912772A1 (en) Pulverulent composition for titanium zinc-chromizing steel and cast iron products
Ordan'yan et al. Reactions in the system TiC x-TiB 2
US2157594A (en) Method of chromizing
SU701170A1 (en) Composition for chromizing cast iron and steel articles
US5939144A (en) Method and composition for diffusion treatment of ceramic materials
SU569420A1 (en) Composition for electrode coating
SU676048A1 (en) Composition for diffusion titanizing of steel and cast iron products
SU1557194A1 (en) Composition for chromium siliconizing of steel articles
SU1622423A1 (en) Composition titanium-coating of steel and cast-iron articles
SU953002A1 (en) Composition for liquid boronizing of products from ferrous metals and alloys
US4256490A (en) Composition for diffusion coating of ferrous metals
SU1559001A1 (en) Composition for carbochromium-plating of steel components
SU1129268A1 (en) Composition for borosiliconizing steel products
SU899709A1 (en) Composition for boronizing steel products
SU737497A1 (en) Composition for chromotitanium-plating of steel articles
SU1214782A1 (en) Salt bath composition for electrolytic precipitation
KR100326093B1 (en) Boronizing composition and boronizing method using the same
SU730873A1 (en) Powdered mixture for diffusion saturation of metals and alloys
SU726210A1 (en) Steel and cast iron article silicylating composition
RU2010885C1 (en) Composition for diffusion saturation of steel articles
SU943321A1 (en) Composition for diffusion boronizing of metal products
SU406976A1 (en) PROTECTIVE MIXTURE FOR CATHODS1
SU779437A1 (en) Method of producing diffusion coatings
SU737500A1 (en) Composition for vanadium-plating of steel articles
SU448251A1 (en) Composition for molybdenum sili cation