Состав для бороцирконирования стальных деталей

Состав для бороцирконирования стальных деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. сеид-ву р )м. к .

С 23 С 9/04 (22} Завалено 2 40478(21 } 2 61 004 5/2 2-0 2 с присоединением зеваки Ио (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубл овано 15.09.79. Бюллетень Но З4 (53) УДК

621.785.51. .06 (088.8) Дата опубликовании описании 150979 (72) Авторы

ИЭОбрЕтЕИИя Е.И.Бельский, И.В.Ситкевич и В.А.Рогов (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54 ) СОСТАВ ДЛЯ БОРОЦИРКОНИРОВАНИЯ СТАЛ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к химикотермической обработке и может быть применено в качестве насыцающей среды для диффузионного бороцирконирования стальных изделий.

Известен состав расплава для бороцирконирования, в котором насыщение проводят путем эпектролиза расплавов системы {бура, криолит, глинозем, двуокись циркония) (1).

Однако такой состав пригоден лишь для электролизного бороцирконирования и поэтому требует применения дорогостоящего оборудования, использования источников постоянного тока.

Он сложен в эксплуатации и затрудняет термическую обработку непосредственно после процесса химико-термической обработки.

Известен также состав для бороцирконирования, содержаший диборид циркония, инертную добавку и активатор в следующем соотношении компонентов, вес.%:

Диборид циркония (ZrBr) 47

Инертная добавка {окись алюмини я А1 О ) 50

Активатор (фтористый алюминий Al F> ) 3 (2) Поставщик активных атомов состава

ZrBr при 900-1100 С в печной среде склонен к интенсивному окислению.

Таким образом процесс диффузионного насыщения проводят в герметических жаростойких контейнерах. Использование в качестве активатора фтористогo алюминия не позволяет обеспечить

1О максимальной насыаающей способности смеси.

Иедостатками состава являются относительно низкая скорость формирования бороцирконированных диффузионных слоев, необходимость использования дорогостоящей оснастки, невоэможность проведения закалки после химико-термической обработки.

Целью изобретения является уве2О личение насыцающей способности состава и обеспечение воэможности проведения процесса в окислительной среде без защитной обмаэки, Это достигается тем, что в состав, 25 содержащий порошкообразный диборид циркония, дополнительно вводят карбид бора, в качестве инертной добавки железную окалину и в качестве активатора — фтористый натрий в следуюgp щем соотношении компонентов, вес.%:

685717

135

125

25,55

145

135

10

140

125

l0

135

130

35

48

43

Иэзестный

47zrB> +50AZ Оэ+ЗАХГз

Формула изобретения

Карбид бора 45-60

Диборид циркония 5-10

Фтористый натрий 5-10

Железная окалина 25-40

Смесь этих компонентов в качестве обмаэки наносят на упрочняемые поверхности и в дальнейшем процесс химико-термической обработки совмещен с процессом нагрева под термическую обработку. В качестве связующего для обмаэки используют гидролизованный этилсиликат.

Указанный состав позволяет проводить процесс в обычной печной среде при длительных высокотемпературных выдержках (1-20 ч при 900-1100 C).

Как показывают даняые химического анализа, при насыаении иэ предлагаемого состава на стали 45 в диффузионном слое, состоящем иэ боридов железа, содержится 1-1,3В циркония.

При увеличении количества циркония в смеси сверх оптимального, насыщающая способность состава уменьКомпоненты для приготовления об- . мазки применяют в следующем виде: технический карбид бора, железная окалина — отходы кузнечно-термического производства, натрий фтористый марки

Ч, диборид циркония порошкообраэный.

Глубина борцирконированного слоя на стали 40Х при 900 С в течение

6 ч составляет 0,135 мм, в то время как при насыщении стали 40Х иэ известного состава (2) в герметических жаростойких контейнерах при 900 С в течение 6 ч составляет 0,052 мм.

Полученные данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемого состава по сравнению с известным (2) в 2,5-3 раза.

При насыщении стальных изделий из известного состава в одинаковых условиях с предлагаемым составом диффузионные слои на образцах иэ стали 40Х и стали 45 не образовышается, а количество циркония в диффузионном слое практически не увеличивается.

Пример. Проводят диффузионное бороцирконирование в обмаэках на образцах иэ стали 45 и 40Х размерами

5 10х10х10 мм. Обмаэку готовят смешиванием порошкообраэных компонентов (размер фракции 0,1-0,2 мм) с гидролизованным этилсиликатом. Наносят обмаэку толщиной 4-5 мм на образцы

10 окунанием. После сушки в течение

10-20 мин при комнатной температуре на воздухе образцы помещают в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки 900 С и выдерживают 4-6 ч.

Закалку проводят с температуры диффузионного насыщения. При закалке обмаэка теряет целостность и отделяется с поверхности образца.

Результаты диффузионного насыщения стали 45 и 40Х представлены в таблице.

45 вались, а поверхность образцов окислялась.

Использование предлагаемого состава для диффузионного бороцирконирования из обмаэок стальных изделий обес50 печивает по сравнению с известными состав ами в оэможн ость пров едения процесса в окислительной среде без защитной оснастки, увеличение насыщакицей способности состава в 2, 5-3 раза, удешевление процесса, совмещение диффузионного упрочнения деталей машин и инструмента с их термической обработкой.

Состав для бороцирконирования стальных деталей, содержащий диборид циркония, инертную добавку и активатор, отличающийся

685717

Составитель Л.Бурлинова

Техред .И.Асталош

Корректор В.Синицкая

Редактор М.Харитонова

Заказ 5416/31

Тираж 1130

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 тем, что, с целью увеличения насыщающей способности смеси, он дополнительно содержит карбид бора, в качестве инертной добавки — железную окалину, а в качестве активатора — фтористый натрий в следующем соотношении компонентов, вес.%:

Карбид бора 45-60

Диборид циркония 5-10

Фтористый натрий 5-10

Железная окалина 25-40

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 529261, кл. С 23 С 9/10, 1975

2. Земсков Г.В. и др. Известия высших учебных заведений, Черная металлургия, 9 10, 1976, с. 132.