Способ борирования изделий

Способ борирования изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„ЯУ„„1044672 А з(50С 2 С 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CQCP 4„.Ъ : Я г„ / /1 % Э

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й 1 соискания изоьркткния I

И Л6 OrCSOvV Ce venbCTBV г

5а (21) 3213561/22"02 (22) 08.12.80 (46) 30.09.83. Бюл. И 36 (72) С.И. Шаповалов и В.И. Алимов (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.785.53(088,8) (6) 1. Ворошнин Л.Г. и др. Борирование стали..М., 1978, с. ::9"90.

2. Авторское свидетельство СССР

N 779436, кл. С 23 С 9/04, 1979. (54) (57) СПОСОБ БОРИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ, включающий активацию поверхности, нагрев и выдержку в насыщающей среде, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости изделий, активацию поверхности осуществляют окислением ее путем нагрева и выдержки при 300-600 С.

10446

400

500 600 700

200 300

Температура окисления, С

Без окисления для сравнения

44 49 34 36

Изобретение относится к химико-термической обработке изделий, а именно к борированию, и может быть использовано в машиностроительной промышленности 5

Известны способы борирования изделий путем помещения их в насыщающую среду, нагрева, выдержки и охлажде-. С1).

Недостатком этих способов являет- 10 ся низкая производительность процесса насыщения, обусловленная низкой скоростью диффузии насыщающих элементов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае-мому результату является способ бо" рирования, включающий предваритель" ную активацию поверхности путем вы" держки в 10 -ном растворе сульфосали" 7О циловой кислоты и. последующее насыщение путем нагрева и выдержки в борсодержащей среде (2 )

Однако активация поверхности по известному способу растравливает

25 металл, приводит к образованию пор, снижению прочности и. эксплуатационной стойкости изделий.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости изделий.

Для достижения поставленной цели согласно способу борирования иэделий, включающему активацию поверхности, нагрев и выдержку в насыщающей сре" де, активацию поверхности осуществля1от окислением ее путем нагрева и вы":.: З5 держки при 300-600 С.

Вследствие того, что поверхность изделий перед их помещением в насыщающую среду активизируют окислением при 300"600 (;, ускоряется процесс 40 насыщения, так как бор обладает боль" шим сродством к кислороду, чем желе" эо, и поэтому окислы железа, получено.

ННе нагревом до 300-600 С, активно

Средняя глубина слоя мкм 37 43,5 45

Пример 2, Изготовляют цилиндрические изделия с наружным диаметром 25 и длиной l00 мм иэ стали

3Х3ИЭФ, имитирующие корпуса вталкивающих пуансонов для производства гаек горячей высадкой.

72 2 взаимодействуют с насыщающей средой, содержащей бор, образуя активные атомы, насыщающие изделия.

При температурах окисления ниже

300 С и длительности менее 10 мин получаются тонкие пленки, эффективность действия которых незначительна. При температурах окисления выше 600 С и длительности более 60 мин получаютсА отслаивающиеся пленки, в связи с чем эффективность действия их также незначительна.

Пример 1. Для осуществления предлагаемого способа Ьорирования используют образцы из ниэкоуглеродистой стали с содержанием 0,254 углерода (в среднем )

Из одного и того же прутка стали диаметром 18 мм изготовляют цилиндри.ческие образцы диаметром 15 и высо" той 8 мм. Поверхность образцов прошлифовь(вают аЬразивной бумагой одинаковой зернистости. После обезжиривания ацетоном образцы окисляют нагревом до температур 200, 300, 400, 500, 600, 700 С с выдержкой 0,5 ч. На каждый режим используют 5 образцов. Затем предварительно окисленные и неокисленные образцы оЬмазывают борирующим составом, состоящим из 503 кар- бида Ьора и 50 криолита, нагревают до 1000 С в трубчатой печи и выдерживают в течение 0,5 ч, а затем охлаждают. После удаления оЬмазки и изготовления шлифов с помощью микроскопа

ИИМ-7 измеряют глубину насыщенного .(,Ьорированного )слоя. ГлуЬину слоя измеряют на всех шлифах в идентичных

Ф точках, На каждом шлифе производят, по 10 замеров. После усреднения результатов по всем замерам и образцам получают значения глуЬины насыщенного борированного )слоя.

В таблице приведены значения глубины насыщенного (борированного )слоя.

Пять изделий борируют.по предлагаемому способу: поверхность прошлифовывают абразивной бумагой одинаковой зернистости, обезжиривают ацетоном, окисляют нагревом при 575 С в течени о

45 мин, затем обмазывают борирующим

3 10446 составом, состоящим из 50/ карбида бора и 504 ккррииооллииттаа, нагревают до

1000 С, выдерживают в течение 1 ч, а затем охлаждают ° Средняя глубина борированного слоя составляет

61 мкм.

Пять изделий (таких же ) борируют в оЬмазке того же состава и при том же режиме, но. предварительно активацию поверхности проводят в 104-ном 1О растворе сульфосалициловой кислоты по прототипу. Средняя глубина борированного слоя составляет 52 мкм.

Испытания на эксплуатационную стойкость проводят в устройстве, 15 обеспечивающем циклические удары с частотой 60 ударов/мин торцами борированных изделий о нагретую на

700 С стальную пластину из Ст3 (в устройстве это обеспечивается

72 4 падением борированных изделий под действием собственной силы тяжести с высоты 7 мм ).

Эксплуатационную стойкость бори" рованных иэделий оценивают по количеству соударений до появления сколов и выкрашивания борированного слоя.

Стойкость иэделий, борированных по предлагаемому способу, составляет- 17-21 тыс. соударений (19,5 тыс. соударений в среднем).

Стойкость изделий, борированных с активацией поверхности по извест" ному способу составляет 12"17.,5 тыс. соударений (14,5 тыс. соударений в среднем).

Таким оЬразом, предлагаемый спо" соб борирования изделий обеспечивает повышение эксщ уатационной стойкости.

Составитель P. Клыкова

Редактор С. Квятковская Техред В Далекорей КорректорИ. Зимокосов

Заказ 7466/23 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ"Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130)) ("(осква М-35® Раушская наб. g. 4/g

Филиал ППЙ ГПатент", r. Ужгород, ул. Проектная,