Способ электролизного борирования легированных сталей

Способ электролизного борирования легированных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения легированные стали подвергают электролизному борированию в борсодержащих расплавах в две стадии с реверсированием полярности тока на второй стадии, причем процесс ведут с пропусканием тока плотностью 0,012 - 0,200 А/см На первой стадии в течение 10-15 мин поддерживают анодное напряжение 0.42 - 0,90 В. а на второй стадии в течение 80 - 135 мин пропускают переменный ток при напряжении 1,37-2,05 В 1 табл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4950089/02 (22) 12.05.91 (46) 15.1293 Бюп. Мя 45-46 (71) Тюменский индустриальный институт

{72) Кусков В.Н.

{73) Тюменский индустриальный институт

{54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО БОРИРОВАНИЯ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ (57) Сущность изобретения: легированные стали подвергают электролизному борированию в борсо(в) RU (и) 2И4616 С1 (51) 5 С23С8 42 держащих расплавах в две стадии с реверсированием полярности тока на второй стадии, причем процесс ведут с пропусканием тока плотностью

0,012 — 0,200 А/см . На первой стадии в течение г

10 — 15 мин поддерживают анодное напряжение

0,42 — 0,90 В. а на второй стадии в течение 80—

135 мин пропускают переменный ток при напряжении 1,37 — 2,05 В. 1 табл.

2004616 (56) Авторское свидетельство СССР

М 491731, кл, С 23 С 8/42, 1973.

Режим электролиэного борирования и характеристика упрочненных слоев.

Марка ста- земли пература. К

Номер образца

Режим бори ования

Микротвердость, l lla

Скорость коррор., г/м

Микрохрупкость, мкм мкм

Ii ста ия

1ста ия напря- плотн. проже- тока, долние, В A/GM жител„

2 мин напря- плотн. же- тока„ ние, B Аlсм продолжител., мин

40Х

4ОХЮ

4ОХЮ

Р6М

4ОХ

40Х

40Х

2

4

6

7 прототип

+0,026

+0,015

+0,013

+0,025

+0,010

+0,070 — 0,10

+0,42

+O,85

+0,90

+0,42

+0,14

+1.03 — 0,64

1223 l 080

1 003

180

1,37

2,05

1,98

2,05

1,16

3,00

2.60

13

28

0,142

0,012

0,027

0,200

0,220

0„237

0,250

12,0

13.3

12.4

12,7

9,1

8,7

12,8

0,21

0,44

0,32

0,38

0,09

0,03

0,96

107

140

9,3

8,3

8,6

7,4

14,4

16,2

18,0

Примечания. При борироеании образца М7 на второй стадии длительность катодного и анодного полупериодов составляла соответственно 1,0 и 0,5 с.

Скорость коррозии определяли весовым методом после выдержки в течение 8 ч в перемешиваемой воде, содержащей хлорид натрия и кварцевый песок.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам химико-термической обработки сталей электролизным борированием.

Известны способы электролизного борирования сталей в борсодержащих расплавах синусоидальным током различной полярности плотностью 0,1-0,3 А/см в тег чение 2-3 ч или двустадийно с реверсирова-, нием полярности тока плотностью 0,05-0,25 10

А/см на второй стадии в течение 1,5-2 ч.

Однако получающиеся при этом боридные слои обладают повышенной хрупкостью и недостаточно защищают сталь от коррозии . в водных средах. 15

Наиболее близким по технической сущности, выбранным в качестве прототипа, является способ электролизного борирования стали из расплавов, осуществляемый в два этапа: первоначально 5-10 мин через абра- 20 зец пропускают катодный ток плотностью

0,1-0,2 А/смг, а затем в течение 2-2,5 ч реверсируют ток с определенными амплитудой и длительностью катодных и анодных полупериодов. И в этом случае борирован- 25 ная сталь недостаточно стойка в воде, а упрочняющий слой весьма хрупок.

Целью изобретения является повышение качества упрочняющего слоя за счет снижения его хрупкости и повышения кор- 30 розионной стойкости, Указанная цель достигае".ся в результате выдержки образца стали в борсодержащем расплаве при пропускании тока плотностью 0,012 — 0,200 Аlсм, причем пер- 35 вые 10-15 мин на образце поддерживают анодное напряжение величиной 0,42-0,90

В, а затем в течение 80-135 мин пропускают переменный ток при напряжении 1,37-2,05 В.

Примеры конкретного осуществления предлагаемого способа сведены в таблицу.

Во всех случаях использовали вакуумированную буру, источник тока УИТ-1 и печь сопротивления с силитовыми нагревателями. Буру помещали в корундизовый тигель, нагревали до температуры борирования и погружали в расплав два образца стали на токоподводах из нержавеющей стали, причем токоподводы защищали от контакта. с расплавом корундизовыми капиллярами с керамической замазкой. Один из образцов упрочняли по предлагаемому способу, а второй служил в качестве вспомогательного электрода для пропускания электрического тока.

Представленные данные свидетельствуют о соответствии микротвердости поверхностного слоя упрочненных предлагаемым способом образцов различных легированных сталей (N- 1-4) уровню прототипа (М 7).

При этом микрохрупкость слоя снизилась минимум в 2,2 раза, а коррозионная стойкость возросла на 52-54 (для стали 40ХЮ), При несоблюдении предлагаемой технологии обработки (N. 5 и 6) упрочненный слой, обладая высокой пластичностью микрохрупкость составляет 0,09 и 0,03 мкмгlмкмг соответственно), значительно уступает по величине микротвердости и коррозионной устойчивости.

2004616

Составитель И.Дашкова

Техред М.Моргентал. Корректор Е,Папп

Редактор М.Мельников

Заказ 3381

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО БОРИРОВАНИЯ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ,,включающий обработку в борсодержащих 5 расплавах в две стадии с реверсированием полярности тока на второй стадии, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости и снижения с хрупкости упрочненного слоя, процесс ведут с пропусканием тока плотностью 0,012

- 0,200 А/см, причем на первой стадии в течение 10 - 15 мин поддерживают анодное напряжение 0,42 - 0,90 В, а на второй . стадии в течение 80 - 135 мин пропускают переменный ток при напряжении. 1,37—

2,05 В.