Состав для боросилицирования

Состав для боросилицирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯСоюз Советския

Социалистических

Респ блик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 191078(21) 2675913/22-02 (51)м. Кл. с присоединением Заявки ¹â€”

С 23 С 9/04

1осударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 280280 Бюллетень ¹ 8 (53) УДК621. 785 . 53. 062 (088. 8) Дата опубликования описания 290280

I (72) Авторы изобретения

E.È.Áåëüñêèé, М.В.Ситкевич, В.А.Рогов и Н.С.Траймак

Белорусскйй ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ЯОРОСИЛИЦИРОВАНИЯ

Изобретение относится к химикотермической обработке и может быть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного боросилициро вания стальных изделий.

Известен состав для боросилициро вания, содержашдй следующие компонен ты, вес.Ъ l0

Карбид бора 74,8

Бура 15,2

Кремний 5

Хлористый аммон ий 5 (1) .

Однако такой состав требует ис- пользования дорогостоящей оснастки, не позволяет проводить:закалку непосредственно после химико-термической обработки и расходуется большое количество насыщающей смеси.

Известен также состав для боросилицирования, содержащий следующие компоненты, вес,Ъ:

Борный ангидрид 25-30

Силикокальций 20- 25

Фтористый алюминий 3,5

Окись алюминия Остальное (2) .

Известный состав позволяет прово дить насыщение из порошков в герметических жаростойких контейнерах с .использованием плавких затворов.

Недостатками такого состава являются относительно низкая скорость формирования боросилицированных диффузионных слоев, необходимость проводить насыщение иэ порошков в герметических жаростойких контейнерах с использованием плавких затворов, расходуется большое количество, насыщающей смеси, затрудняется термическая обработка после процесса химикотермической обработки.

Целью изобретения является прове-. дение процесса насыщения в окисли;тельной среде и увеличение активнос ти насыщающей смеси. поставленная .цель достигается тем, что состав содержит в качестве боросодержащего вещества - карбид бора, в качестве кремнийсодержащих веществ— перефилит и огарок и в качестве активатора - фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, вес.Вг

Карбид бора 45-60

Пере филит 15-30

Огарок 15-30.

Фтористый натрий 3-10. В качестве связующего для обмаэки используется гидролизованный этилснликат.

718496

Наличие повышенного содержания окислов железа в обмазке предотвращает окисление как насыщаемой поверхности, так и активных компонентов состава, что позволяет проводить процесс в обычной печной среде при длительных высокотемпературных выдержках (1-20 ч при 900-1100 С).

Установлено, что при насыщении стальных образцов из предложенного состава диффузионный слой состоит из боридов железа FeB и Fe B (легированных кремнием) .

Способ осуществляется следующим образом.

Проводят диффузионное боросилицирование в обмазках на образцах 15 из стали 45 и 5ХНМ размерами

10х10х10 мм. Обмазку готовят. смешиванием порошкообразных компонентов (размер фракции 0,1 мм) с гидролиэованным этилсиликатом. Наносят об- Щ мазку толщиной 4-5 мм на образцы из стали 45 и 5ХНМ окунанием. После сушки в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе об Разцы помещают в электропечь, нагре- 5 .тую до 900 С, и.выдерживают 4 или

6 ч. Закалку проводят с температуры диффузионíorо насыщения. При закалке обмазка теряет целостность и отделяется с поверхности образца.

Pезультаты диффузионного насыщения стали 45 при 900 С в течение 4 ч из предлагаемого состава представлены в таблице.

9Vi -Состав обмазки, вес. Ъ пп Т вЂ”вЂ”

Кар- Пе- Ога- Фто- бид рефи-; рок . "ристый бора, лит 1нат-! 1рий

Глубина,,. слоя,, мкм

1 45 15 30 10 145

15 .-10 145

3 55 22 17:. 6 155

4 60 15 22

150

Диффузионный слой представляет собой бориды железа, в котором растворено 5-7Ъ кремния. Налйчие кремния1

„ в боридах железа способствует повышению микротвердости и увеличению износостойкости диффузионных слоев. Следует заметить, что при увеличении в 55 составе количества перефилита толщина диффузионного слоя при прбчих равных условиях возрастает. Однако в диффузионном слое появляются силициды железа (Fe

Филиал ППП Патент,г. Уж бТво приводит к ограничению применения боросилицидных покрытий С целью повышения износостойкости и, следовательно, надежности и долговечности деталей машин и инструмента, работающих в условиях истирания.

Компоненты для приготовления обмазки следующие: технический карбид бора.

ГОСТ 3641-71 и 5744-74, натрий фтористый марки 4 ГОСТ 4463-66, огарок

Ту 6-08-232 -72 (состав огарка следую щий,aec.Ъ:70-75 Fe O 5 8 Al +10. 13 .810,.другие соединенйя остальное),перефилит — природный алюмосиликат PCT

УССР 1343-70.

При насыщении иэ состава (28В O +

+. 23 5iCa + 3,5А1Р + 45,5A1 0>), взятого эа прототип, при температуре

900 С за 4 ч на стали 45 формируется боросилицированный слой толщиной

105 мкм (процесс проводят в герметичном контейнере с плавким затвором) .

Результаты измерения диффузионных слоев после проведения процессов химико-термической обработки свидетельствуют, что насыщающая способность предложенного состава значительно выше насыщающей способности состава, принятого за прототип.

Использование предлагаемого состава для боросилицирования стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами воэможность проведения процесса в обычной печной среде без применения специальной защитной оснастки, увеличе ния насыщающей способности состава, ;повышение технологичности и удешевления смеси, совмещение диффузионного упрочнения крупногабаритных изделий с их нагревом под закалку.

Формула изобретения

Состав для боросилицирования, содержащий кремний- и боронасыщающие вещества и активатор, о т л и ч а— ю rq.и и с я тем, что, с целью прове= дения-процесса насыщения в окислительной среде и. увеличения активности насыщающей смеси, он содержит в качестве кремнийнасыщающих веществперефилит и огарок, в качестве боронасыщающего — карбид бора и в качестве активатора — фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Карбид бора 45-60

Перефилит 15-30

Огарок 15-30

Фтористый натрий : 3-10.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Металловедение и термическая обработка металлов, Журн. 1964, Р 3, М., Машиностроение .

2. Авторское свидетельство СССР

Р 450000, кл. С 23 С 9/04„ 1972. раж 1074 Подписное город, уя. Проектная,4