Состав для борирования

Состав для борирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()765398 (6l ) Дополнительное к авт. свнл-ву (22) Заявлено 12.10.78 (2! ) 2673442/22-02 с присоединением заявки .% (28) Приоритет

3 (5! )М. Кл.

С 23 С 9/04

Ввударстввииьй квмитет

СССР во делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень Ля35

Дата опубликования описания 23.09.80 (53) УДК 621.785..5 (088.8) И. Д. Путинцев, А. А. Чеботарь и В. А. Федотов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ

Изобретение QTHocHTGH к химико-термической обработке стальных деталей, а именно к

Процессу диффузионного борирования иэ порошковой среды, и может найти применение ири уирочнении и повышении коррозионной стойкости различных деталей в промышленности в частности штампов.

Известен состав для борироваиия (11, содер- жащий хром и карбид бора при следующем .1Î соотношении компонентов, вер.%;

Хром 1,4 — 2

Карбид бора Остальное

Недостатком указанного состава является

15 снижение свойств боридного слоя, которые выражаются в снижении физико-механическх характеристик и коррозионной стойкости эа счет неравномерности боридного слоя по поверхности, а также увеличение трудоемкости при обработке за счет налипания компонентов смеси на поверхности деталей. Белью изобретения является улучшение качества борированной поверхности.

Это достигается дополнительным введением в состав буры при следующем соотноше,нии компонентов, вес.%:

Хром 1,4-3,0

Бура 1,5-6,0

Карбид бора Остальное

Компоненты борсодержащей смеси прокаливают в сушильном шкафу; хром (Cr) при

300 — 400 С в течение 2 ч, вес кристаллизационной воды составляет 0,9 вес.%;буру (Na Â407) при 300 — 400 С в течение 2 ч, вес кристаллизационной воды составляет

44 вес.%; карбйд бора (В4С) при 300-400 С в, течение 2 ч, вес кристаллиэационной воды составляет 0,9 вес.%.

После прокаливания компоненты взвешивают согласно весовому и процентному содержанию в смеси. Перед употреблением смесь иэмельчается и тщательно перемешивается. Порошкообразную смесь насыпают в контейнер, укла. дывают детали, сверху насыпают порошок слоем 20 — 30 мм, после чего закрывают крышкой и герметиэируют.

765398

5. Хром

Бура 6

Карбид бора 92

6. Хром 2

Бура 3

Карбид бора 95

2. Хром 2

Бура 2

Карбид бора 96

3. Хром 3

Бура; 6

Карбид бора 91

4. Хром 5

Бура 16

Карбид бора 79

1 Ст. 45

Микростравливание поверхности отсутствовало

Частичное налипание смеси

Несплошность слоя

Ст. У8

Ст, 40Х

Ст. 45

Микростравливание поверхности отсутствовало

Налипаниес смеси отсутст вов ало

Слой равномерный

Ст. У8

Ст. 40Х

Ст. 45

Микростравливание поверхности отсутствовало

Слой равномерный

Налипание смеси отсутствовало

Ст. У8

150-170

Ст. 40Х

4 Ст. 45

160-180

180-200

Слой несплошнои

Налипание смеси отсутствует

Значительное микростравливание поверхности

Ст. У8

Ст. 40Х

5 Ст. 45

Слой равномерный

То же

Частичное микростравливание поверхности

Ст. У8

Сю 40Х б Ст. 45

Микростравливание поверхности отсутствует

Слой равномерный

Ст. У8

Ст. 40Х 160-180

С целью выбора оптимального состава борсодержащей смеси в процессе опытно-экспериментальных работ опробывают следующие шесть составов, вес.%:

1. Хром 1 4

Бура 1,5

Карбид бора 97,1

180-200

150-170

160 †1

180-200

150 †1

160-180

180-200

150 †1

160-180

180-200

150 †1

160-180

180-200

150-170

Образцы изготавливают из стали Ст. У8, 10

Ст. 45, и Ст. 40Х, размером 20х10 мм, шлифуют, обезжиривают и прокаливают при температуре 100 — 200 С в течение 1 ч.

Критерием при выборе оптимального состава борсодержащей смеси является качество борированной поверхности, снижение трудо15 емкости при обработке от налипания частиц смеси к поверхности детали.

Влияние состава боридной смеси на качество поверхности и глубину упрочненного слоя показано в таблице.

m налипание смеси на поверхность детали.

Приведенный состав был опробирован при борировании ряда серийных деталей. Формула изобретения

Пример 1. Упрочнена матрица штампа гибки скобы 3T — 004. Матрицу, изготов- Состав для борирования, содержащий ленную из стали Ст. У8, борируют в смеси и карбид бора, о т л и ч а ю ш и и с порошков,состояшей из (вес.%) технического кар- что, с целью улучшения качества бориро бида бора 96, буры технической 2 и порош- поверхности, он дополнительно содержит

Зэ ка хрома 2. при следующем соотношении компоненто

Борирование осуществляют в контейнере с вес.%: ! плавким затвором при 950 С в течение 5-6 ч. Хром 1,4 — 3,0

Поверхность борируемых образцов чистая .и ка- .БУРа

1,5 — 6,0 чественная. Карбид бора Остальное

Толщина диффузионного слоя составляет

150 — 170 мкм. Слой равномерный, плотный, без пор и трещин. Микротвердость борироСоставитель P. Клыкова

Техред О. Легеза

Корректор Е Папп

Редактор Е. Полионова

Тираж 1074

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 6454/29

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 765

Изучение этих результатов, а также экспериментов с другими составами привело к следующим выводам, При введении в борсодержашую смесь буры до 1,5 вес.% получается неравномерное поверхностное насыщение сталей, боридное покрытие обнаруживается в виде частичных иглообразных включений и несплошностей; что приводит к снижению физико-механических свойств и коррозионной стойкости деталей. !

О

Применение буры более 6 вес.% приводит к отравливанию поверхности металла и значительному ухудшению поверхности деталей„

При введении хрома и борсодержащую смесь в пределах от 1,4 до 3 вес.% улуч- д шаются механические свойства обрабатываемых металлов, появляется возможность получать диффузионные покрытия сложного состава, обладающего высокими физико-механическими свойствами, высокой коррозионной стойкостью щи и хорошей чистотой на поверхности упрочненных деталей.

Увеличение содержания хрома в борсодержашей смеси не дает улучшения физико-механических свойств.и коррозионной стойкости металлов. При введении хрома до 1,4 вес.% наблюдается наличие трешин в обрабатываемых металлах после закалки и .значительное

398 6 ванного слоя составляет 2000-2200 кгс/мм .

Наысшаюшая способность смеси без снижения активности при борировании — 4 — 5 циклов (осадок) .

Пример 2. Упрочняют пуансон и матри. цу подгибки карты ПНЦ вЂ” 130. Пуансоны и матрица изготавливают иэ стали Ст. У8. Борируют матрицу в смеси порошков, состоящей (вес.%) из технического карбида бора 91, буры технической 6 и порошка хрома 3. Борирование осуществляют в контейнере с плавким затвором при 950 С в течение 5 — 6ч.

Поверхность борированных образцов чистая и качественная. Толшина диффузионного слоя

150 — 170 мкм. Слой равномерный, плотный, без пор и трещин. Микротвердость борированного слоя составляет 200 — 2200 кгс/мм .

Насыщающая способность смеси без снижения активности при борировании — 4 — 5 циклов. (осадок) .

Таким образом, предложенный состав позволяет получить равномерный и плотный диффузионный слой и устраняет налипание смеси к поверхности, Использование предлагаемого состава позволит упрочнить детали с высоким классом чистоты поверхности, необходимым при эксплуатации в условиях абразивного износа. хром я тем, ванной буру в, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 482517, кл. С 23 С 9/04, 1973.