Спо об газового борирования изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саюз Советских

Сециалистичесянх

Веспублик

<н>685719 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) 3аявлено 100478 (21) 2603049/22-02 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

{51)М. Кл.2

С 23 С 11/00

Государственный коинтет

СССР но делан нзобретенн и н открытий (53) УДК

621.785.53 (088. 8) Опубликовано 1509.79 Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 1509.79 (72) Авторы изобретения ю.с.кулешов, В.Г.Нефедов и P.È.ÑåðãèåÿíÎ (73) Заявитель

Ленинградский институт авиационного приборостроения (54 ) СПОСОБ ГАЗОВОГО БОРИ РОВАНИЯ ИЗДЕЛИИ

Изобретение относится к области получения покрытий путем термическо го разложения или восстановления газов на нагретых поверхностях и 5 может широко применяться во многих отраслях промышленности для создания твердых, износостойких и термостойких покрытий на изделиях.

Известен способ газового борирования, включающий смешивание водорода с треххлористым бором (BC 2<), подачу смеси в реакционную зону с иэделиями, нагрев эоны до 780 - 950 выдержку и охлаждение (1)..

Однако чистый водород имеет высокую взрываемость, которая связана с эксплуатацией, хранением и транспортировкой баллонов с сжатым водородом, а стоимость газовой смеси относительно высока.

Известен также способ газового борирования изделий в смеси треххлористого бора и диссоциированного аммиака, который позволяет уменьшить 25 взрывоопасность процесса и удешевить процесс (2) .

Однако присутствие на рабочем месте баллона с треххлористым бором требует соблюдения повышенных требований техники безопасности, так как

ВСВОЕ относится к группе жидких летучих сильнодействукщих ядовитых веществ, хранящихся под давлением.

Температура кипения BCf> 12,7 С, а предельно допустимая концентрация в атмосфере 5 мг/м1 ° В связи с этим применение треххлористого бора возможно только после выполнение правил техники безопасности по хранению, транспортировке, переливанию и рабате с ним.

Целью изобретения является улучшение условий техники безопасности путем уменьшения токсичности исходных веществ для процесса газового борирования иэделий.

Цель достигается тем, что в способе газового борирования, включающем подачу смеси диссоциированного аммиака и газообразного борсодержащего агента в реакционную зону с иэделиями, нагрев реакционной зоны до температуры насыщения и охлаждение зоны, в качестве борсодержащего агента используют продукты взаимодействия хлоридов аммония (МН СЙ) или углерода (СС Р ) с аморф685 ным бором, после чего смесь подают в реакционную зону.

NH4C7, и аморфный бор не относятся к вредным .веществам; ССУ имеет предельно допустимую концентрацию, рав ную 20 мг/м, что в 4 раза выше, чем для BCI> . Кроме того, ССХ» при комнатной температуре находится в жидком состоянии (температура кипения

+ 76,7 С), что упрощает работу с ним и требует специальной тары для хранения.

Последовательность операций при выполнении предлагаемого способа газового борирования изделий следука(ая:

1 . Перемешив ают диссоцииров анный аммиак с продуктами взаимодействия

NH4CÓ или ССР4 с аморфным бором (при использовании в предлагаемом способе продуктов взаимодействия

ИН4С2 и аморфного бора хлорид аммония нагревают до 340 2 20 С и пропускают образовавшуюся газовую смесь сквозь гранулированный аморфный бор нагретый до 800 g 20OC а затем смешивают газообразные продукты реакции с водородсодержащим газом; при использовании в предлагаемом способе продуктов взаимодействия

ССХ4 и аморфного бора пары хлорида углерода пропускают сквозь гранулированный аморфный бор, нагретый до

600 + 20 С, а затем смешивают газообразные продукты реакции с водородсодержащим газом), 2. Подают полученную газовую смесь в реакционную зону с изделиями.

3. Нагревают реакционную зону с изделиями до 700-1200 "C

4. Изотермически выдерживают изделия в этой зоне в течение 0,5 — 4 ч

5. Охлаждают зону.

Пример. Проводят борирование образцов из стали 40 и вольфрама.

Процесс борирования включает в себя предварительное смешивание диссоциированного аммиака либо с газообразными продуктами взаимодействия

NH4CX с аморфным бором, либо с газообразными продуктами взаимодействия

СС34 с аморфным бором. В первом слу" чае хлорид аммония нагревают до

340 + 20 С и полученную смесь газов пропускают сквозь гранулированный аморфный бор, нагретый до 800 g 20 C.

Образовавшиеся газообразные соединения бора смешивают с диссоциированным аммиаком. Полученная борирующая газообразная-смесь поступает в реакционную вону с образцами. Во. втором слу719 4 чае аргон (можно азот) насыщают парами CCP4, пропускают его через хлорид, а затем — сквозь гранулированный аморфный бор, нагретый до

600 «+ 20 С. Образовавшиеся при этом газообразные соединения бора смешивают с диссоциированным аммиаком.

Полученная борирунв(ая смесь поступает в реакционную зону с образцами.

Температура борирования стальных образцов 700 + 2Д С и 950 ; 20 С

)0 Образцы иэ вольфрама борируют при ,1200 + 20 С. Время иэотермической

ыдержки 3 ч. На образцах изучают лубину слоя, фазовый состав и микротвердость. (5 Боридные покрытия на стали 40 и вольфраме, полученные по предлагаемому способу, не уступают по основньм физико-химическим свойствам покрытиям, полученным йо способу— д0 прототипу.

Предлагаемый способ газового борирования позволяет значительно снизить требования техники безопасности при газоном борировании изделий эа счет уменьшения токсичности исходных компонентов: вместо сильнодействующего ядовитого вещества ВСЯ при борировании иэделий используют газообразные продукты взаимодействия нетоксичных NH

Формула изобретения

Способ газового борирования изделий, включакиций подачу смеси диссоциированного аммиака и газообразного борирутацего агента в реакционную зону с иэделиями, нагрев до температуры насаждения, выдержку и охлаждение, отлич ающийс ятем, что, с целью улучшения условий техники безопасности путем уменьшения

45 токсичности исходных веществ качестве газообразного борцрующего агента используют продукты взаимодействия хлоридов„аммония или углерода с аморфным бором.

50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Металловедение и термическая обработка металлов . М., Машиностроение, 1960, У 7, с.40 °

55 2. Авторское свидетельство СССР

9 478892, кл. С 23 С ll/08, 197 3 (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 5416/31 Тираж 1130 Подписное

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4