Из сормайта в смеси с компонентами
Способ имеет ряд преимуществ по сравнению с известными. Он характеризуется большей производительностью, так как отпадает необходимость в прогреве массивных контейнеров и порошка насыщающей смеси. Скорость формирования диффузионного слоя на 15-20% выше, чем при насыщении из порошков. Исключается изготовление герметичных контейнеров.
При насыщении этим способом (температура насыщения 1100 °С, длительность процесса 4 ч) на заготовке из стали 20 образуется диффузионный слой толщиной 0,1 мм, состоящий из твердых растворов хрома и кремния в а- железе. Слой обладает высокой жаростойкостью и коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах. При насыщении стали У8 по тому же режиму образуется карбидный слой толщиной 20-25 мкм, состоящий из карбида хрома Сг23Сб, легированного кремнием. Помимо свойств, отмеченных для стали 20, карбидный слой отличается высокой твердостью (1600 HV 100) и износостойкостью.
Процесс сложного диффузионного хромосилицирования стали можно осуществить с использованием порошкообразного сплава "Сормайт", имеющего следующий состав, (мае. доля): углерод 2,5-3,5; кремний 2,8-4,2; марганец 0,5-1,5; хром 25,0-31,0; никель 3,0-5,0; железо - остальное.
Из сормайта в смеси с компонентами [а. с. 582328 (СССР)] получают, например, в стали У9 диффузионный слой толщиной до 22 мкм (при температуре 1000 °С и длительности процесса 4 ч). Эту смесь можно неоднократно использовать в качестве насыщающей. Смесь содержит, % (мае. доля): хлорида алюминия 0,1-0,9; гидрооксида алюминия 0,5-2,0; порошка сормайта - остальное. Хлорид алюминия применяют в виде кристаллогидрата А1С13 х пН2О, где п < 6.
Твердый сплав "Сормайт 1" после приготовления покрыт оксидной пленкой. В процессе насыщения поверхностей изделий легирующими элементами она замедляет образование и выделение активных атомов хрома в реакционное пространство. Это снижает интенсивность процесса и вызывает такую концентрацию хрома в диффузионном слое, которая способствует образованию в нем преимущественно карбидов хрома твердостью 1200-1300 HV.