Состав для бороалитирования стальных изделий

Состав для бороалитирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

О П И С А Н И Е („,885341

H3OSPKTEН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (61) Дополнительное к авт. сеид-ву{22)Заявлено 03.09.79 (21) 2819523/22-02 с присоединением заявки № (23)пркоритет(51)М. Кл.

С 23 С 9/04

Гепударстаанвй квинтет

СССР па делай изобретений и открытий

Опубликовано 30. 1! . 81. Бюллетень № 44

Ната опубликования описания 30. 11. 81 (53) УДК 621.785. . 51. 06 (088. 8) А. M. Антимонов, А. В. Бурякин, П. И. Попов, А.А. Кириленко и B. П. Сытов (72) Авторы изобретения

Вост очно- Сибир с кий те хноло ги че с ки и и н с (7l) Заявитель ч тут

I (54) СОСТАВ ДЛЯ БОРОАЛИТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов, а именно к диффузионному нанесению покрытий в порошковой среде, и может быть использовано для повышения эксплуатационных свойств стальных иэделий, работающих при ударных нагрузках, в условиях повышенной тем" пературы и износа.

Известен состав, ля бороалитирования в порошках, содержащий борный ангидрид, порошок алюминия, фторис" тый натрий и окись алюминия (1) .

Одним из недостатков этого состава является трудоемкость его при" готовления. Борный ангидрид поставляется химической промышленностью в виде стекловидных гранул и подлежит для приготовления порошковой смеси, размолу. Кроме того, несмотря на введение в смесь окиси алюминия, которая снижает ее спекаемость, порошок имеет склонность к спеканию, так как борный ангидрид при проведении процесса проходит стадии плавления и кристаллизации. В процессе нагрева борный ангидрид взаимодействует с алюминием.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для бороалитирования, содержащий карбид бора 45-60, алюминий 5-25 и колчеданный огарок

25-45 (21.

1о Однако обработка в данном составе не приводит к желаемому повышению микротвердости, а поверхность иэделий после обработки имеет налипание смеси и оплавления.

Цель изобретения - повышение микротвердости и повышение чистоты обрабатываемой поверхности.

Поставленная цель достигается тем, 20 что известный состав, содержащий карбид бора и алюминий, дополнитель" но содержит фторид алюминия при следующем соотношении компонентов, вес. 3:

Т а б л и ц а 1

Толщина диффузионного слоя, мкм

Содержание, вес, i

Ми крот вердост ь, кг/мм

ВиС

0 5

1100-1230

824-1350

760-1350

718-1300

464-1230

170-350

97,5

90-100

90-100

90-95

80-95

62-80

96,75

1,25

96,5

1,5

55-75

Алюми ни и 1,0-1,5

Фторид алюминия 0,1-3,0

Карбид бора Остальное о

При этом в интервале 900-1000 С в течение 4-6 ч формируется покрытие толщиной 50-200 мкм, состоящее из боридов железа и твердого раствора алюминия, в железе микротвердостью

Hp (12-15) к 10 Mfla. Между боридным слоем и основным металлом расположена переходная зона с микротвердостью

Нц (6 — 7) «10, играющая роль

MR г кой подлож ки.

Пример. Для получения покрытий готовят смеси следующих составов, содержащие каждая фторид алюминия

2 вес. 4, и отличающиеся содержанием порошкового алюминия, а также карбида бора. Обработку проводят в течение

4,5 ч при 900 и 1000 С.

Результаты влияния количества алюминия в смеси на толщину и твердость покрытия представлены в табл. 1.

Изменение содержания алюминия в смеси от 0,5 до 5 вес.3 оказывает существенное влияние на строение покрытия. Так, например, при насыщении стали У8А в смеси, содержащей 0,5 вес алюминия, диффузионный слой состоит, 885341 а преимущественно, из боридов с характерной игольчатой структурой.

Повышение содержания алюминия до

1 вес. г изменяет структуру покрытия.

Вблизи поверхности слой сохраняет характерное для боридов игольчатое строение. Между иглами боридов наблюдается светлая фаза, которая граничит с основным металлом.

В том случае, когда содержание алюминия достигает 3 вес,3, диффузионный слой представляет собой механическую смесь светлой и более темной составляющих. Дюрометрический анализ позволяет предполагать о наличии в двух последних случаях структур,содержащих бор и алюминий.

При 53-ном содержании алюминия в смеси диффузионное покрытие сос..гоит из алитированного слоя с мелкими включениями боридов на границе с основным мет аллом.

Сравнительные данные по обработке при 950 С в течение 4 ч на стали

5хНМ в известном и предлагаемом составах приведены в табл. 2.

Приведенные в табл. 2 данные свидетельствуют о повышении микротвердости слоя в 1,5-3 раза и улучшении качества поверхности вследствие снижения содержания алюминия в смеси.

885341

Табли ца 2

Каче ст во

Состав смеси, вес, Ми крот вердость, МПа

Толщина слоя, мкм поверхности

120 (10-12) 10 Оплавление

25Ag +10NaF+ 40В С+ 25 колчеданный огарок

Налипание

155 (6-7) ° 10 смеси

Предлагаемый (процесс проводится в контейнере с плавким затвором)

1 2Af. +1 5A1F)+97,3B)C

Хорошее

1,0-1,5

0,1-3,0

Остал ьное

Алюминий зо Фторид алюминия

Карбид бора

Формула изобретения

Составитель Л. Бурлинова

Техред A. Бабинеи Корректор С. Шекмар

Редактор В. Петраш

Заказ 10455/37 Тираж 1051 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Известный (процесс проводится в обмазках на этиленгликате)

5А<+ 3NaF+ 67ВцС+ 25 колчеданный огарок

Состав для бороалитирования стальных изделий, включающий карбид бора и алюминий, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения микротвердости и улучшения чистоты обрабатываемой поверхности, он дополнительно содержит фторид алюминия при следующем соотношении компонентов, вес.3:

18 10 (наружный слбй ), 6 (прослой ка ) Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

8 388059, кл. С 23 С 9/02 1971 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2673471,кл. С 23 С 9/04, 1978.