Как оптимально защитить изделие из железа, чтобы повысить его стойкость против коррозии и износа, знают Л. Дьячкова, С. Пащук и Е. Сыроежко, создавшие свое изобретение «способ парооксидирования изделия из порошковых материалов на основе железа», на которое Национальный центр интеллектуальной собственности выдал Государственному научному учреждению «Институт порошковой металлургии» патент №10758 (МПК: B22F3/24, C23C8/10).
Для защиты поверхности железосодержащих изделий часто создают на их поверхности пленку из окисленного железа (Fe3O4) путем нагрева этих изделий в среде водяного пара при относительно небольших температурах. Но этот способ не обеспечивает получения плотной пленки из Fe3O4 вследствие наличия в ней по ряду причин рыхлого оксида Fe2O3. Кроме этого, данный способ очень длителен. Скоростным же высокотемпературным способам оксидирования, требующим специального оборудования, присущи иные недостатки — большой расход электроэнергии, недостаточно большая толщина защитной оксидной пленки.
Применяется также способ оксидирования, включающий предварительный нагрев изделия в среде «псевдоожиженного» воздухом инертного материала (корунда), последующий нагрев изделия в печи и окисление его поверхности водяным паром. Существенным недостатком способа является использование в качестве инертной среды корунда, который в процессе термической обработки налипает на поверхность изделия. Это приводит к тому, что образующаяся на поверхности изделия оксидная пленка слишком тонка, неоднородна, а само изделие вследствие этого обладает недостаточно высоким качеством, связанным с ухудшением трибомехани-ческих свойств и коррозионной стойкости.
Для устранения этих недостатков авторы предложили свой оригинальный (со сбалансированными температурно-временными режимами нагрева изделия) способ его оксидирования водяным паром.
«Изюминкой» изобретения является то, что в качестве среды для предварительного нагрева изделия выбрана калиевая (или натриевая) селитра.
И это неспроста. Ведь в технологии прессования и последующего спекания металлических порошковых изделий для соблюдения точности размеров их подвергают калибровке. При этом для снижения износа прессовой оснастки спеченные изделия перед калибровкой пропитывают маслом. Вследствие этого при нагреве изделия в процессе оксидирования масло, находящееся на его поверхности, сгорает, образуя слой сажи. Наличие сажи приводит к резкому снижению качества защитного слоя. Вот здесь и нужна расплавленная селитра для проведения процесса предварительной обработки изделия — она полностью растворяет сажу.