Титанирование

Цинкование листа (полосы)

Холоднокатаную полосу нагревают в атмосфере воздуха при 400-450^оС, что приводит к окислению поверхности. Затем полосу нагревают при 700-950^оС в азотоводородной атмосфере для восстановления оксидов до чистого железа, после охлаждения до 470-500^оС лист поступает в расплав цинка. Введение нагретого изделия в расплав сокращает продолжительность цинкования. На современных агрегатах скорость движения полосы через расплав цинка достигает 120м/мин., τ=1,5-6 сек., h=10-50мкм.

При цинковании на поверхности образуются интерметаллидные соединения: δ₁-FeZn₇ (7-11,5%Fe) и FeZn₃ (21-23%Fe). При высоких температурах (500-550^оС) на поверхности может образоваться η – фаза – твердый раствор Fe в Zn, обладающий низкой коррозионной стойкостью. После цинкования иногда проводят диффузионный отжиг при 520-550^оС в течение 15-20мин. Отжиг приводит к развитию зоны δ₁- фазы (FeZn₇), что сопровождается повышением пластичности и коррозионной стойкости. В зависимости от условий цинкования и отжига слой имеет цвет от темного до серебристо-серого. На поверхность слоя хорошо наносятся лакокрасочные покрытия.

Т_плавл.=1660^оС. Для повышения коррозионной стойкости в морской воде, кавитационной стойкости, поверхностной твердости и износостойкости, деталей пищевого и текстильного машиностроения. Титанирование проводят в порошковых смесях, в расплавах солей электролизным и безэлектролизным способом, в паровой фазе с использованием вакуума, в газовых смесях и в пастах с нагревом ТВЧ. В связи с тем, что титан является активным карбидообразующим элементом при титанировании сталей на поверхности образуется слой из карбида титана (твердость 22000-27000 МПа).

В порошках (75% FeTi, 15%CaF₂, 4%NaF, 6%HCl).

Т=1150^оС,τ=8час, h=300-500мкм с концентрацией титана с поверхности до 80%.

В пастах с нагревом ТВЧ: паста 70% FeTi + 30% Na₃АlF₆

при скорости нагрева 50^оС/с Т=1150-1250^оС (τ=5-7мин) h до 70мкм.

Электролизное титанирование в ваннах, над которыми защитный газ – Ar.

T=800-900^оС, i=0,95А/см², состав ванны: 16%К₂ТiF₆+84%NaCl+ титановая губка, перед опусканием садки делается подогрев ее над зеркалом ванны.

В вакуумных печах t=900-1050^оС, за 16час. слой до 0,34мм.

Оригинальной является отечественнаятехнология: циркуляционный метод титанирования с получением карбида титана на поверхности деталей, проводят насыщение из газовой фазы в замкнутой рабочей камере с разряжением до 1,3 мм вод. ст. при t=1000^оС, в которую загружают детали, титан (в виде губки, порошка) и четыреххлористый углерод CCl₄, который при взаимодействии с титаном образует хлориды TiCl₂, TiCl₃, TiCl₄. Слой карбидов титана образуется в результате взаимодействия субкарбидов титана с углеродом, диффундирующим из стали к поверхности.

2TiCl₂ + Fe(C)→TiC + TiCl₄ (1)

3TiCl₄ + Ti → 4TiCl₃

2TiCl₃+ Ti → 3TiCl₂

далее повторяется реакция(1) и образуется карбид титана.

Таким образом происходит перенос титана циркуляционным методом на осное реакции диспропорционирования субхлоридов титана.

Дата добавления: 2014-01-11