Порошкообразный состав для борирования стальных изделий

Порошкообразный состав для борирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Ю (И) МЯ) С 23 С 9 04 ВВЗйй33 » у ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИД ГГИЛЬС ГЕУ (21) 3482868/22-02 (22) 17.08.82 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) Л.Г. Ворошнин, М.М. Севернев, Б.С. Кухарев, С.A. Тамело и М.В. Минов (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53).621.785.51.06(088.8). (56).1. Химйко-термическая обработ-. ка.металлов и снлавов. Сборник. Тезисы докладов III Всесоюзной.кон-". ференции, Минск, 1977, с. 222-223-..

2. Авторское свидетельство СССР

9 855069, кл. С 23 С 9/04, 1981..:(54)(57) ПОРОШКООБРАЗНЦЙ СОСТАВ .ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЦХ ИЗДЕЛИЙ,:, содержащий оксид алюминия, оксид бора, порошок алюминия и активатор„ о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения иэносостойкости обрабатываемых изделий при трении скольжения и коррозионной стойкости в среде химических консервантов кормов, он дополнительно содержит сульфид железа, а в качестве аквиватора - фтористый литий и фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:

Оксид бора 20,7-21,6

Порошок алюминия 16,9-17,6

Сульфид железа 1,0-3,0

Фтористый литий 0,85-2,55

Фтористый алюминий 0,15.-0,45

Оксид алкминия Остальнее

1060704

30

77,60

14,55

4,85

Оксид алюминия

Оксид бора

Порошок алюминия

Фтористый натрий

3,00

0,5-1,5

1-3

Порошок серы

Фтористый натрий

Испытания на корроэионную стойкость проводят гравиметрическим методом в среде 50%-ного водного раствора муравьиной кислоты, как самого агрессивного к черным металлам химического консерванта кормов, и в среде концентрата низкомолекулярных кислот (КНМК), содер.жащего муравьиную, уксусную и пропионовую кислоты.

60 ф.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термичес. кой обработке металлов и сплавов в порошкообраэных насыщающих средах, в частности к диффузионному борированию, и может быть использовано в машиностроительной и приборостроительной промышленности.

Известен состав порошковой насыщающей смеси для борирования (11; содержащей, мас.%:

Насыщение в указанном составе при 930-940 С в течение 5 ч деталей сельскохозяйственных машин приводит к повышению износостойкости последних в 2-3 раза. Применение известной смеси .для упрочнения широкой номенклатуры деталей машин показывает, что те из них, которые испытывают высокие контактные давления (например, зубья шестерен шестеренчатого насоса и др.) оказываются неработоспособными иэ-за хрупкого разрушения слоя и последую. щего его катастрофического износа.

Это ограничивает использование борирования для деталей машин, работающих в сложных условиях.

Наиболее близким к изобретеиию по технической сущности и достигаемому эффекту является порошкообразный состав для борирования стальных иэделий f2), содержащий, мас.%|

Оксид алюминия 45,6-48,5

Оксид бора 27-28

Порошок алюминия 22-23

Использование в укаэанном составе порошка серы интенсифицирует процесс борирования, а наличие в боридном слое соединений серы, играющих роль твердой смазки, увеличивает его износостойкость. Вместе с тем, присутствие в формирующемся из известного состава слое пор, снижает

его износостойкость в условиях трения при высоких удельных давлениях и низких скоростях скольжения. Разрушение слоя при работе в подобных условиях вызывает ускоренную коррозию при работе деталей машин в агрессивных условиях (например, при применении борирования для упрочнения шестерен наноса для внесения химических консервантов кор М мов). Г

Цель изобретения — повышение износостойкости обрабатываемых изделий при трении скольжения и его корроэионной стойкости в среде химических консервантов кормов.

Цель достигается тем, что в состав для борирования стальных изделий, содержащий оксид алюминия, оксид бора, порошок алюминия и активатор, дополнительно вводят сульфид железа (FeS), а в качестве активаторафтористый литий и фтористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид бора 20,7-21,6

Порошок алюминия 16,9-17,6

Сульфид железа 1-3

Фтористый литий 0,85-2,55

Фтористый алюминий 0,15-0,45

Оксид алюминия Остальное

Использование предлагаемого состава приводит к повышению износои коррозионной стойкости за счет уменьшения пористости покрытия благодаря замене серы сульфидом железа. Кроме того, применение комплекса активаторов фтористого лития и фтористого алюминия позволяет увеличить содержание более иэносостойкой фазы FeB с 20-22 до 30% по сравнению с использованием одного только фтористого лития.

П р и и е р. . Борирование образцов иэ стали 45 в предлагаемом и известном составах проводят при

900еС и времени выдержки 4 ч. После борирования проводят изотермическую закалку в расплаве щелочи с температуры 830ОC. Испытания на износ проводят на машине торцового трения по схеме контакта: сферическое контртело — плоская борированная поверхность при начальной максимальной нагрузке 2,32 гПа и скорости скольжения 0,187 м/с.

Сравнительные данные испытаний известного и предлагаемого состаВоВ сведены в таблицу.

Иэ приведенных данных следует, что борирование стали 45 в предлагаемом составе позволяет .умень1060704 рованием в известном составе, что расширяет область применения порошковых сред для борирования.

Состав насыщающей среды, мас .Ф

Иэ вестный

47М 03+ 27,5,.Bgo) + 22,5 AI +

+ 1S + 2 И&У

9,5 10

31,2

55,3

Предлагаемый

58,8 Ag -ОЭ + 21,6 ВдО + 17,6 И +

+ 1Рев + 0 ° 15 ЖРЗ + б,85

7,5 10

15, 1

21,8

56,7 AIg+ + 21,1 В О + 17,3 М + ,+ 2FeS + 0,3 AIF + 1,7 LiF

7,7-10

15,3

22,0

56,4 лЕ,o + 20,7 в,о + 16,9 лЕ +

+ 3FeS + 0,45 AIFq + 2,55 LiF

22,8

7,7. 10

15,5

П р и м е ч а н и е: Безразмерная интенсивность .износа определяется отношением. величины линейного износа слоя (h) к пути трения (Ь) ..

Составитель Л. Бурлинова

Редактор Л. Повхан Техред Т.Маточка Корректор О. Тигор

Заказ 9977/29 . Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шить интенсивность. износа на 20-21% и увеличить коррозибнную стойкость в 2-2,5 раза по сравнению с бориБезразмерная Потеря массы эа 350 ч, интенсивность г/м износа

50%-ная муравьиная кисло- КНМК та