Порошкообразный состав для борирования стальных изделий

Порошкообразный состав для борирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, фтористый натрий и железную окалину, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и микротвердости борированного слоя, состав дополнительно содержит карбамид и карбонат натрия при следукмцем соотношении компонентов, мас.%: Карбид бора40-60 Фтористый натрий 5-10 Карбамид5-10 Карбонат натрия 2-5 Железная окалина Остальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Л (I I I

4(5!) С 23 С 8 70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

40-60

5-10

5-10

2-5

Остальное

Карбид бора

Фтористый натрий

Карбамид

Карбонат натрия

Железная окалина

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3635435/22-02 (22) 19.08.83 (46) 15.05.85. Бюл. N 18 (72) А.И.Талыблы, Т,Х.Мустафаев и В.Г.Юсифов (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по комплексной переработке минерального сырья с опытным производством АН АЗССР (53) 62 1..785.51.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 908942, кл. С 23 С 9/04, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 908945, кл. С 23 С 9/04, 1980. (54) (57) ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ

БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, фтористый натрий и железную окалину, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и микротвердости борированного слоя, состав дополнительно содержит карбамид и карбонат натрия при следующем соотноше"ни компонентов, мас.7:

1155627

40-60

Карбид бора

Фтористый натрий

Карбамид

Карбанат натрия

Железная

5-10

5-10

40-60

2- . О

25"45

5-25

2-5

Карбид бора

Фтористый натрий

Железная окалина

Нитрид бора

Остальное окалина

Для приготовления состава используют карбид бора В4С ГОСТа 5744-74; натрий фтористый NaF ГОСТа 4463-76, железную окалину Fe>Oq ГОСТа 2787-75, мочевину (ИН ) СО ГОСТа 6691-77, карбонат натрия Иа СО безводный

ГОСТа 83-79.

Карбид бора является борирующим агентом состава, натрий фтаристый— активатором процесса, железная окали" . на — разбавителем шихты и предотвращает ее ат спекания. При взаимодействии мачевины и карбаната натрия образуется цианат, способствующий повышению насыщающей способности состава и предохраняющий шихту и поверхность обрабатываемых изделий от воздействия кислорода, чему также содействует образование газообразных веществ (И, NH5, СО).

Процесс диффузионного насыцения в обычной печной среде без применения плавкаго затвора. При этом происходит интенсификация диффузионных процессов в результате одновременной диффузии атомов бора, азота.и углерода, образующихся при совместном разложении карбамида и карбаната натрия.

Все образцы испытывают в условиях, идентичных с прототипом, т.е. продолжительность процесса бориравания 4 ч„ температура 900 С, размер образцов 10 10 10 мм.

25-45 окалина

Желтая кровяная соль

Цель изобретения — повышение насыщающей способности состава и микротвердости борированнога слоя.

Изобретение относится к металлур. гии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых насыщающих средах, в частности к диффузионному борираванию ме- 5 таллов и сплавов, и может быть использовано в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности для повышения износостойкости стальных изделий. 10

Известен состав (1J для диффузионного упрочнения стальных изделий, содержащий, мас.X:

Недостатком известного состава является его низкая насыщающая спо-. 20 собность, так как толщина диффузионного слоя не превышает 100 мкм. Кроме того, использование нитрида бора

s количестве да 25 мас.X значительно удорожает е о стоимость. И

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо.му результату является состав $2) в котором содержатся следующие компоненгы, мас.X: 30

Карбид бора 45-60

Фторис т ый натрий 3-10

Желе зная

Диффузионное насыцение проводят с образцами стали (с размерами 10 1.0> 10 мм). Составы готовят смешением порошковых компонентов (размер фракции 0,05-0,25 мм}. Приготовленной смесью обсыпают образцы слоем не менее 5 мм. Поддон с образцами помещают в электропечь с температурои

900 С. Продолжительность диффузионного насыщения 4 ч. Процесс проводят без применения плавкого затвора.

Однако известный состав характери-50 зуется недостаточно высокой насыщающей способностью и относительно низкой микротвердостью диффузионного слоя.

Поставленная цель достигается тем, что порошкообразный состав для борирования стальных изделий, содержащий карбид бора, фтаристый натрий и железную окалину, дополнительно содержит карбамид и карбанат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

П,р и м е р 1. Для приготовления борирующего состава берут 60 r

В4С, 25 r Fe>0, 5 r NaF, 8 r (NH ). СО и 2 г Na и обсыпают им отшлифованные и обезжиренные образцы иэ стали марки 45 в количестве

5 штук, установленные в поддоне.

Толщина слоя порошковой смеси на

Сос тав

Компоненты

Насыщенная способность

Микротвердость, к г/мм паР (ИН ) Со

В1 С Fe 0,1

Na< СО

1 60 25

2 43 40

3 50 28

4 40 35

5 70 15

6 30 50

7 30 . 35

8 60 25

1800-1850

1 700-1 750

17501800

1,9

2,0

10

1 900-1 950

2,5

1,6

970

1050

15

1,7

900

1,2

Разъедание по верхности

3 1 1556 образцах равна 4 мм. Затем поддон с образцами устанавливают в электропечь. При 900 С проводят процесс о борирования в течение 4 ч. После этого поддон с образцами извлекают из печи, охлаждают на воздухе до

100 С. Затем образцы очищают от налипших частиц порошковой смеси и определяют привес массы образцов.

Пример ы 2-9. Процесс бори- 1О рования проводят аналогично примеруР 1.

Пример 10. Процесс борирования воспроизведен согласно прототипу. 15

Все данные сведены в таблицу.

Насыщающая состав содержит В С

60, Fe 0 25; NaF - 5; желтая кровяная соль — 10.

Насыщающая способность образцов представляет собой отношение приве са образца, борированного предлагаемым составом к привесу образца. борированного известным составом. Привес определяется как среднеарифмети- jg ческое значение привесов для 5 борированных образцов и в случае борирования известным составом условно

I принимается за

Как видно из таблицы, насыщающая 311 способность слоя заметно выше гоказателей прототипа (1,9-2,5).

27 4 микротвердость диффузионных слоев определяют с помощью микротвердомера

ПМГ-3 при нагрузке 50г. Микротвердость диффузионного слоя при борировании образцов в предлагаемом составе составляет 1800-1850 к г/мм, в известном — 1.700 кг/мм .

Кроме того, при проведении диффузионного насыщения в предлагаемом составе исключается возможность образ ования цианистых соединений, тогда как при борировании в известном составе разложение желтой кровяной соли с образованием азота в промежу точном процессе дает цианистый калий.

I»

Таким образом, предлагаемый состав по сравнению с прототипом, базовым обладает более высокой насыщающей способностью (1, 9-2,5) ; повышенной микротвердостью (1700-1950 кг-мм ), оба указанных параметра способствуют повышению срока службы иэделий при работе в условиях интенсивного изно- са. Кроме того, исключено образование высокотоксичных цианистых соединений, что создает безопасность проведения процесса борирования. Предлагаемый состав позволяет сэкономить на каждом кг азотирующего компонента

1,25 руб.

1155627

Продолжение таблицы

Иик рот вердост ь, кг/им асыще иная пособность

1050

1600-1 700

1,0

Ф

Известный состав содержит В4С-60, Fe>0+ — 25; NaF-5; желтая кровяная соль - 10.

Составитель С.Столпникова

Редактор Л.Авраменко Техред С.Легеза Корректор 0 Тигор

Заказ 3048/24 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

9 55 28

10 60 25

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4