Состав для боромолибденирования стальных изделий
Иллюстрации
Показать всеРеферат
1. СОСТАВ ДЛЯ БОРОМОЛИБДЕНИРОВАНИЯ СТАЛЬНЕК ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, порошкообразный молибден и фтористый натрий, отличающийся тем, что, с целью увеличения насыщающей способности состава и упрощения процесса его подготовки к насыщению он дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, вес.%: Карбид бора45-60 Порошкообразный молибден5-15 Ферромарганец5-10 Фтористый натрий5-10 Фтористый натрий4-9 Отходы катализаторного производства25-40 2. Состав по п. 1, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что отходы катаJHK3aTopHoro производства имеют слег дующий состав при следующем соотношении компонентов, вес.%: Закись 31-38 железа Окись алюми3-4 ния Окись 0.,7-1,0 калия Окись 2-3 СО О 4: кальция Смерь окиси и закисьокиси Остальное , железа Ф
ПЕ (ID
СОО3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХ
РЕСПУБЛИК зев-С 23 С 9 04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ
> %, (r,- -),.
Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ " iI ь Яф; 4
5-10 еР
2-3 (21) 3423485/22-02 (22) 15. 04. 82 (46) 23. 07. 83. Бюл. Р 27 (72) В.A. Рогов, Г.T.Дзодзиев, A.A.Äóáðîâñêèé, В.К.Полторак и В.Д.Печкуров (71) Чирчикский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института тугоплавких металлов и твердых сплавов (53 ) 621. 785. 51. 06 (088. 8 ) (56) 1. Ляхович Л.С. и др. Много- компонентные диффузионные покрытия. Минск, 1974, с. 183.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 679642, кл. С 23 С 9/04, 1978., (54)(57) 1 ° СОСТАВ ДЛЯ БОРОМОЛИБДЕНИРОВАНИЯ CTAJIbHbM ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, порошкообразный молибден и фтористый натрий, отличающийся тем, что, с целью увеличения насыщающей способности состава и упрощения процесса его подготовки к насыщению, он дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Карбид бора 45-60
Порошкообразный молибден 5-15
Ферромарганец 5-10
Фтористый натрий
Фтористый натрий 4-9
Отходы катализаторного производства 25-40
2. Состав по п. 1, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что отходы ката лизаторного производства имеют сл дующий состав при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: Закись железа 31-38
Окись алюминия 3-4
Окись калия О., 7-..1, 0
Окись кальция
Смесь окиси и закисьокиси железа Остальное
1030419
30
50
Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий карбид бора, порошкообразный молибден и фторис йй натрий, дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, вес.В:
Карбид бора 45-60
Порошкообраэный молибден
Ферромарганец 5-1 0
5-15
60
Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного боромолибденирования стальных изделий.
Известен состав для боромолибденирования, в котором насыщение проводится из расплавов буры и молибденсодержащего вещества— молибденовокислого натрия (2 ).
Однако данный состав для злектролизного боромолибденирован ия тре бует применения дорогостоящего оборудования, использования источников постоянного тока, сложен в. зксплу- 15 атации, затрудняет термическую обработку непосредственно после процесса химико-термической обработкй.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту яв- 20 ляется состав (2 $ для боромолибдени-, рования в обмазках, который представляет собой смесь боро- и молибденсодержащих веществ, окислов и активатора при следующем содержании компонентов, вес.В!
Карбид лора 40-60
Порошкообразный молибден 10-15
Ф торис тый натрий 4-6
Железная окалина Остальное
Известный состав позволяет про водить насыщение в окислительной среде без защитной оснастки, однако не обладает высокой насыщающей способностью. Кроме того, входящая в состав железная окалина (отход кузнечного и термического производства ) требует предварительного ее измельчения в вибро- или шаровых мельницах до фракции 0,1-0,2 мм, что снижает технологичность смеси 45 и приводит к ее удорожанию.
Целью изобретения является увеличение насыщающей способности состава и упрощение процесса его подготовки к насыщению.
31-28
3-4
0,7-1 0
2-3
Термодиффуэионное насыщение из предлагаемого состава проводят в обмаэках на стали У8А размерами
10х10х10 мм.
Обмаэку толщиной 4-5 мм наносят на образцы путем погружения последних в подготовительный состав, Сушат в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе, затем помещают образцы в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки: 900;
Фтористый натрий 4-9
Отходы катализаторного производства 25-40
Причем отходы катализаторного производства имеют следующий состав при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
FeO
ACgQ
СаО ег О>, Fe> О+
Остальное и размер частиц не более 0,2 мм, что позволяет упростить процесс подготовки смеси для диффузионного насыщения, так как не требует предварительной операции измельчения железосодержащего компонента.
Введение ферромарганца в количестве 5-10% способствует образованию активных атомов марганца, которые при взаимодействии с активными атомами бора и молибдена ускоряют диффузию последних в глубь насыщаемой поверхности. Увеличение количества ферромарганца свыше 10% приводит к уменьшению боро- и молибденсодержащих компонентов, что способствует подавлению процесса боромолибденирования.
Уменьшение содержания ферромарганца ниже 5% не дает ощутимого эффекта в интенсификации процесса в
J результате недостаточного образования активных атомов марганца.
Пример. Состав для боромолибденирования готовят смешением порошкообраэных компонентов фракций
0,1-0,2 мм в обычных условиях.
Для нанесения состава на образцы из стали готовят обмазку, где свя-, зующим для порошкообраэной смеси является вода.
Компоненты для приготовления обмаэки применяются в виде технического карбида бора ГОСТ 3647-71 и
5744-74, фтористый натрий марки
"ч" ГОСТ-4463-66, молибден и ферромарганец — порошкообразные, отходы катализаторного производства по
0СТ 6-03-61-78.
1030419
1000 С и выдерживают 4 ; 6 ч. Закладку проводят при температуре диффузионного насыщения. При закалке обмазка теряет целостность и отделяется с поверхности образцов. РеВ
Толщина слоя, мкм
Дли-. тельность насыщения, Ч.
Состав обмазки вес.Ъ
Состав
Фтористый натрий
Отходы катализаторного производства
Порошкообразный молибден
Ферромарганец
Карбид бора
Сталь У8А
» «
900 С 1000 С
Пред-. лагаемый
200
180
10 5
10 5 25
265
230
250
205
297
250
5 5 30
5 5 25
225
185
270
235.5 5 25
220
180
7 10
7 10 30
270
230
3 7 40
3 7 40
160
110
200
155
145
100
13 5
13 5 . 32
140,Известный
4 100 150
27
60 5
60 5 - 5 27 б 145 190
Как видно иэ таблицы, толщина боромолибденированного слоя на стали У8А при 900 С в течение 4 ч;составляет 180-205 мкм, а насыщение иа известного состава при тех же условиях позволяет получить лишь 100 мкм.
Полученные данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемого состава по сравнению с известным в 1,80-2,05 раза.
Испытания на износостойкость боромолибденированных образцов из стали У8А после насыщения их из 60 известного и предлагаемого составов показали, что при температуре
ВНИИПИ Заказ 5137/30
Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4
45 15
45 15
52 8
52 8
60 5
60 5
48 5
48 5
45 5.
45 5
45 5
45 5 эультаты диффузионного насыщения стали У8А после обработки иэ составов, содержащих компоненты в различных соотношениях, представлены в таблице. в зоне трения 400 С износостойкость остается на одном уровне.
Использование предлагаемого состава для диффузионного боромолибденирования иэ обмазок стальных иэделий обеспечивает по сравнению с известными составами увеличение насыщающей способности состава на
80-105%, удешевление процесса, возможность получения диффузионного боромолибденированного слоя на деталях сложной конфигурации больших габаритов, упрощение процесса подготовки насыщающей смеси.
Тираж 956 Подписное