карбюризатор для цементации стальных изделий

Формула изобретения

Карбюризатор для цементации стальных изделий, включающий углеродсодержащее вещество, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего вещества он содержит обработанную щелочью смесь лигнина и отходов титанового производства - кека при следующем соотношении компонентов, мас.%: лигнин 88 - 94, кек 6 -12, при этом кек включает каолин, окись кальция и двуокись титана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности, к химико-термической обработке сплавов.

Известен карбюризатор, состоящий из древесных опилок, стружки титана и безводной соды /a.c. СССР N 071654, кл. C 23 C 8/64/.

Недостатком данного карбюризатора является дороговизна, а также недостаточная износостойкость и коррозионная стойкость цементованных деталей.

Наиболее близким по составу к предлагаемому карбюризатору является карбюризатор, состоящий из осадков очистных сооружений промстоков от производства бумаги 90-92% и одного из карбонатов металлов I и II группы /Патент РФ N1836486, кл. C 23 C 8/66/.

Недостатком такого состава является недостаточная коррозионное тонкость цементованных изделий.

Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости цементованных стальных изделий.

Цель достигается тем, что карбюризатор в качестве углеродсодержащего вещества содержит обработанную щелочью смесь лигнина и отходов титанового производства кека, при следующем соотношении компонентов, мас %: лигнин 88-94, кек 6 -12, при этом кек включает каолин, окись кальция и двуокись титана.

Лигнин является отходом деревообрабатывающей промышленности и состоит из собственно лигнина, полисахарида, фурфурола, остатков серной, соляной и органических кислот. Отходы титанового производства состоят в среднем из 43% каолина (Al₂O₃2SiO₂2H₂O), 22% CaO и 35% TiO₂. Щелочь добавляют в смесь кека и лигнина для нейтрализации кислот и для ослабления при повышенных температурах молекулярных связей в химических соединениях TiO₂CaO, способствуя тем самым проникновению CaO и Ti в поверхностный слой стальной детали. Кальций и титан являются пассивными элементами по отношению к коррозии, но при введении кальция в поверхность металла регулируют электродный потенциал системы.

Каолин, содержащийся в кеке, ослабляет водородные связи в лигнине, способствует насыщению углеродом поверхности стали. В результате химических реакций при повышенных температурах образуется атомарный Ti и C, способствующие повышению износостойкости. Диффузия кальция в поверхность повышает, кроме того, коррозионную стойкость. Для эксперимента были подготовлены шесть составов карбюризатора. Смеси получали путем механического перемешивания лигнина, кека и щелочи. (см. таблицу).