Состав для борирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиив

Социалистические

Реснттблии (iii 865967 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено02.)0 79 (21) 2826343/22-02 с присоединением заявки .%

{23)приоритет

Опубликовано 23. 09. 81. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 25,09.81 (5т)М. Кл.

С 23 С 9/04 Ъвударствкниый комитет

СССР ио делает изобретений и открытий (53) УДK 621 ° 785, 51 06 (088 8) (72) Авторы изобретения

Л. С. Ляхович, Ф. В. Долманов и. С. А. Ю атсотт ( (71) Заявитель (54)C0CTAB ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химикоотермической обработке металлов и сплавов, в частности к процессу диффузионного борирования с использованием аморфного бора.

Известны составы 1)для борирования на основе аморфного бора,содержащие вес.Ж:

Хлористый аммоний 3

Бор аморфный, 97

10 и

Бор аморфный 75-95

Магний фтористый 5-25

Борирование в данных составах производится в порошковой засыпке, с тщательной герметизацией контейнера при 700-1100 С.

Недостатком этих составов является пористость и неравномерность по толщине получаемых диффузионных слоев.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является состав, содержащий аморфный бор и окись алюминия в соотношении l;3 Борирование из этого состава производится в среде водорода при 950- 050 С. Диффузионо ные слои получаются сплошными и равномерными по толщине 1.23.

Недостатком этого состава является низкая скорость насыщения.

Цель изобретения — ускорение процесса насьнцения и повышение иэносостойкости поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что в состав для борирования металлов и сплавов, включающий бор аморфный, вводится треххлористое железо при следующем соотношении компонентов вес.Ж:

Треххлористое железо 5-15 .Бор аморфный Остальное

Обработку ведут в атмосфере водорода, Треххлористое железо при нагреве о до температуры борирования (850-1050 С) восстанавливается водородом с образованием хлористого водорода и двуххлористого железа, 865967

Толщина диффузионного слоя, мкм, при температуре С

Составы

850

Предлагаемые

Бор аморфный + 5X

"еС 1Э

135-140

100-110

Бор аморфный + 10X

FeCl

110-120

140.-145

Бор аморфный + 157

FeC 1>

Известный

Бор аморфный + А1 0 в соотношении 1:3

140-145

llO-120

85-95

60-65

Присутствие хлористого водорода интенсифицирует диффузионное насыщение. Двуххлористое железо, имеющее высокую температуру кипения (1070 С), конденсируется на насыщаев мой поверхности в виде жидкой пленки (т.пл. 670 С). Это обеспечивает образование сплошного равномерного по толщине боридного слоя.

Превышение указанной концентрации РеС1 не обеспечивает получение качественных диффузионных слоев.Содержание трихлорида железа менее 57 снижает скорость насыщения.

Для приготовления качественной однородной смеси перемешивание компонентов производится в виде пасты на основе дистиллированной воды или этилового спирта. Затем смесь сушится при 60-80 С и измельчается, Возможо но также нанесение смеси на обрабаСкорость насыщения в предлагаемом составе в 1,5-2 раза выше при высокой сплошности и равномерности диффузионного слоя. Структура слоя име. ет характерное игольчатое строение. Микротвердость слоя 1500—

1600 кгс/мм . тываемую деталь окунанием в пасту и последующей сушкой, Пример. Подвергают борированию образцы из стали 45 в водороде.

Составы с содержанием треххлористого железа 5, 10, и 157(остальное— бор аморфный), готовят перемешиванием в виде пасты на основе дистиллированной воды. ! о Борирование проводят, как из засыпки высушенных при 80 С и измельченных смесей, так и из покрытия, нанесенного на образцы слоем 0,1-0,3 мм, окунанием в пасту.

Температура борирования 950 С, время выдержки 4 ч, Для сравнения проводят борирование в засыпке известного состава, Результаты борирования образцов иэ стали 45 в предлагаемом и извест0 ном составе в атмосфере водорода представлены в табл,l.

Таблица 1

Испытания на износ показали, что

4$ высокое качество диффузионного слоя, полученного в предлагаемом составе, определяет его повышенную работоспособность.

Результаты испытаний представлены

gg в табл.2.

865967

Т а б л и ц а 2

Износ, мг/ч при скорости скольжения 30 м/мин и нагрузке кгс/см

Состав для борирования и режим насыщения

10 20 30

5 6

4,7

3,4

2,1

9,1

7,2

l5,5

l0 6

6,3

950 С, 4 ч

5,6

13,4

8,8

Таким образом, обработка в предлагаемом составе позволяет увеличить износостойкость в 2 раза.

Формула изобретения

Состав для борирования стальных изделий в атмосфере водорода, включаюч щий бор аморфный, о т л и ч à ю щ и и- ЗО с я тем, что, с целью ускорения процесса насыщения и повышения износостойкости поверхности, он дополниСоставитель Г. Бахтинова

Редактор Н. Егорова Техред А. Ач Корректор У.Пономаренко

Заказ 8009/42 Тираж 1051 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб., д.4/5 т А т

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

Предлагаемый

Бор аморфный + IOX

FeC Iy

850 С, 4 ч

950 С,4 ч

Известный

Бор аморфный + А! 0, 1:3

850ОС 4 ч тельно содержит треххлористое железо при следующем соотношении компонентов, вес.Е:

Треххлористое железо 5-)5

Бор аморфный Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР к- 392161, кл. С 23 С 9/02, 1970.

2. Горбунов Н. С. Диффузионные покрытия на железе и стали. И., изд-во

АН СССР, 1962, с. 1!2.