Состав для химико-термической обработки стальных изделий

Состав для химико-термической обработки стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Рвспублик о )885344

{61) Дополнительное к авт. саид-sy

{22) Заявлено 13. 11. 79 {23) 2839244/22-02 с присоединением заявки ¹

С 23 С 9/04

Государствеииый номитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий

{23) Приоритет

Опублиновано 30.11,81. Бюллетень ИЯ 44

Дата опубликования описания 30. 11. 81 (53) УДК 621. 785.

° 51. 06 (088. 8) 10500C в течение 4-6 ч, при этом на стали 12Х18Н10Т формирует диффузионный слой алюминидов и легированных боридов железа толщиной

22 мкм (2).

К недостаткам известного состава следует отнести сравнительно высо кую хрупкость диффузионных слоев (за счет образования высокобористой фазы (Fe, Cr, Ni) В и алюминия железа Fe AI ) и низкую насыщающую способность в интервале температур 550700 С.

Цель изобретения — снижение хруп-

15 .кости диффузионного слоя и повышение насыщающей способности в интер.вале температур 550-700 С.

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению защитных покрытий немеханическими способами, в частности к диффузионному насыщению бором и может быть использовано в машиностроительной, приборостроительной, металлургической и других отраслях промышленности при проведении процесса низкотемпературиого. борирования с целью повышения эксплуатационной стойкости деталей .машин, инструмента и технологической оснастки, изготовленных из быстрорежущих, штамповых и других сложнолегированных сталей.

Известен состав для газового низкотемпературного борирования, предусматривающий использование смеси диборана (В Н ) и водорода (Н ), взятых в соотношении 1:25

1 з 225 Г1) °

Недостатком состава является его высокая токсичность и взрывоопасность.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для бороалитирования, содержащий, мас.Ъ: борный ангидрид 12,, окись алюминия 70, алюминий 18, фтористый натрий 0,5. Прс цесс бороалитирования проводят при

Поставленная цель достигается

20 тем, что состав на основе борного ангидрида и алюминия, дополнительно содержит фтористый аммоний, фтороборат калия и политетрафторэтилен при

:следующем соотношении, мас.йг

Борный ангидрид 38-42

Алюминий 24-31

Фтористый аммоний О, 5-1, 5

Фтороборат калия 28-33

Политетрафторэтилен 0,5-1,5 (54) СОСТАВ ДЛЯ ХИМИКО;ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

885 344!

ЗО

Состав насыщающей среды,мас. Ъ

Хрупкость, суммарный балл

Фазовый состав слоя

То:лщина диффузионного слоя,мк

Предлагаемый

Борный ангидрид 38

Алюминий

Fe В

2,0

Фтороборат калия

Политетрафторэтилен 1,5

Борный ангидрид 40

Алюминий 28

Фтористый аммоний 1,0

Fe B

2,0

Фторборат калия 30

Политетрафторэтилен 1,0

Борный ангидрид 42

Алюминий 24

Количество алюминия взято в не обходимых и достаточных порциях для полного восстановления борного ангидрида с учетом примесей в алюминиевом порошке. Фтористый аммоний обеспечивает активное вытеснение воздуха из контейнера в начальные периоды проведения процесса насышения, а также активирует поверхность футеровки и обрабатываемой детали. Фтороборат калия и политетрафторзтилен помимо вышеотмеченной активации обеспечивают необходимый состав насыщающей .газовой атмосферы и избыточного давления в объеме футерованного контейнера.. Процесс газового борирования ведут при 550-700 С в герметизированных контейнерах. Насышающая среда в газообразном состоянии выделяется из футеровки тигля, изготовленной из рр предлагаемого состава. В качестве связующего обычно используют сульфитно-спиртовую барду, гидролизованный этилсиликат, жидкое стекло, раствор клея БФ2 в ацетоне и другие связующие, крепители, клеи или лаки. При изготовлении смеси используют раздельный вариант, т.е. предварительно проводят восстановление борного ангидрида I

Фтористый аммоний 1,5 алюминием. В полученную смесь вводят остальные компоненты.

При повторном использовании футеровки политетрафторэтилен и фтористый аммоний помещают непосредственно на дно контейнера. Толщина футеровки составляет около 10% от сечения тигля или контейнера. При низкотемпературном газовом борировании железа и сталей в предлагаемом составе образуются диффузионные слои, состоящие преимуШественно из борида Fe B.

Пример. Проводят низкотемпературное борирование стали Ст 45 в контейнере, футерованном предлагаемым составом при 600ОС в течение 2 ч.

Данные по обработке представлены,в таблице.

В качестве связующего для приготовления пасты из предлагаемого состава используют сульфитно-спиртовую барду. Пасту наносят на стенки контейнера и сушат при 70 С. После загрузки деталей контейнер герметизиоуют плавким затвором на основе борного ангидрида.

Таким образом, обработка в предлагаемом составе позволяет в два раза увеличить толщину и в 1,5 раза снизить хрупкость слоя.

885344

Продолжение таблицы

Состав насыцающей среды,мас.Ъ

Фазовый состав слоя

Хруп— кость суммарный балл

Толщина диффузионного слоя мк

Фтористый аммоний

0,5

2,0

Fe В

Фтороборат калия

Политетрафторэтилен

0,5

Известный

Барный ангидрид 12

Окись алюминия 70

3,1

Твердый раствор В в Fe

Fe8, FegB

Алюминий

Фтористый натрий 0,5

П р и м е ч а н и е. В известном составе насыщение проводится в.порошке. В обоих случаях при приготовлении смеси сначала проводят восстановление борного ангидрида алюминием с добавкой фтористрго аммония в предлагаемом составе и втористого натрия в известном, затем в полученную смесь вводят оставшиеся компоненты и тщательно перемешивают.

38-42

24-31

0,5-1,5

28-33

Формула изобретения

Составитель Г. Бахтинова

Техред И.Голинка Корректор И.Пожо

Редактор В. Петраш

Заказ 10456/38 Тираж 1051 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Состав для химико-термической обработки стальных изделий, содержащий борный ангидрид и алюминий, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения хрупкости диффузионного слоя и повышения насыщающей способности в интервале. температур

550-700 С, он дополнительно соО держит фтористый аммоний, фтороборат калия и политетрафторэтилен в следующем соотношении, мас. Ъ|

Борный ангидрид Алюминий

Фтористый аммоний

Фтороборат калия

Политетрафторэтилен

0,5-1, 5

Источники информации

45 принятые во внимание при экспертизе

1. Ворошнин Л.Г., Ляхович Л.С.

Борирование,стали. И., "Металлургия", 1978, с. 84-84, 1. Сб. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Иинск, 1977, с. 180-182.