Способ упрочнения изделий

Способ упрочнения изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()920078

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заивлено 15. 07. 80 (21) 2962487/22-02 () ) Я Кя с присоединением заявки № (23) Приоритет

C 23 С 9/02

3Ъоударствеииый квинтет

СССР.ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 15. 04. 82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 16. 04. 82 (53) УДК 621 ° 793 °. 6(088. 8) П.И. Русин, А.Д. Степанович, В.Е.:Николаев и В.А. Степанович (72) Авторы изобретения

Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения .,г, I (7l) Заявитель (54) СПОСОЬ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химикотермической обработке стали, а именно к диффузионному борированию.

Известен способ упрочнения изде" лий, включающий борирование штамповых сталей при индукционном нагреве в порошкообразной среде при 880-1100ОС о со скоростью нагрева 50 С/с с последующей закалкой и отпуском (1) .

Недостатком этого способа борирования является получение боридной

t0 структуры грубого включения боридов.

Известен способ упрочнения, позволяющий получить композиционную боридную структуру высокой дисперсности с твердостью Н1 820-1220 кгс/мм и

2. 15 высокой пластичности в условиях динамических нагрузок. Способ получения такого слоя предусматривает повторный нагрев ТВЧ в вакуумной установке до 1100-1170 С с предварительно борированных при 900-1000 С сталей со структурой боридов FeB и Fe>B.

8 результате такого нагрева и резко2 го охлаждения сплошной слой боридов

FeB и Гет В преобразуется в композиционный Г23

Однако недостатками такого способа получения композиционной боридной структуры являются необходимость применения вакуумного оборудования при нагреве ТВЧ с целью предохранения от окисления нагреваемой поверхности и длительность поэтапно проводимых процессов, что в совокупности снижает технологичность способа.

Цель изобретения - повышение износостойкости путем получения композиционной боридной структуры, технологичности процесса и его интенсификация.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упрочнения изделий, включающем нагрев и выдержку в борсодержащей среде при 9001000 С, последующий нагрев до 11001150 С, выдержку и непосредственную закалку, нагрев до 1100-1150 С

20078 4 ной печи при 450-470 С в течение 1 ч, с охлаждением на воздухе.

Исследованиями установлено, что при одинаковой твердости структур (,Н оо 1000-1200 кгс/мм ) композиционная структура обладает примерно в

1,2- 1,5 раза большей иэносостойкостью чем структура грубого включения боридов. Так как образование высокодисперсной эЬтектики происходит в боронасыщающей среде, то отпадает необходимость предохранения поверхности от окислительного воздействия кислорода воздуха, т.е. применения специального вакуумного оборудования. Кроме того, способ предусматривает получение композиционной структуры ступенчато с одной установки, то длительность процесса сокращаетзо сяв 35раэ

Использование предлагаемого способа получения композиционной боридной структуры позволяет отказываться от применения дорогостоящего вакуумного оборудования и обеспечивает непрерывность процесса, что в совокупности повышает технологичность и ускоряет процесс.

Способ упрочнения иэделий, включающий нагрев и выдержку в борсодержащей среде при 9рр-1ppp g последующий нагрев до 11рр-1150 С, выдержку и непосредственную закалку, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости путем получения композиционной боридной

40 структуры, технологичности процесса и обеспечения его интенсификации, нагрев до 1100-1150 С также проводят в борсодержащей среде со скоростью

200-300 С/с с выдержкой в течение

1.3 с °

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что после закалки проводят отпуск, Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Применение токов высокой часioTbl в электротермии. Л., Машиностроение", 1973, с. 129.

2. Защитные покрытия на металлах, вып. 7, 1973, с. 187-190.

24 Тираж 1049 Подписное

ВНИИПИ Заказ 2272/

3 9 также проводят в борсодержащей среде со скоростью 200-300 С/с с выдержкой в течение 1-3 с.

После закалки проводят отпуск.

В результате предлагаемого способа получения композиционной боридной структуры на первой ступени борирования происходит образование сплошного слоя боридов Fe8 и Fez В,. которые при 1100-1150 С согласно диаграм мы состояния системы железа-бор-углерод образуют эвтектику, состоящую из борида Fe

Структура мягкой основы состоит из мартенсита {после закалки) или троостита и сорбита (после отпуска).

Композиционная боридная структура обладает высокой пластичностью и невысокой твердостью Н, 10002

1200 кгс/мм по сравнению со сплошным слоем боридов FeB и Fe>B которые имеют высокую твердость Н<оо

2000-2400 кгс/мм и хрупкость.

Высокая скорость подъема температуры и кратковременная выдержка при нагреве под закалку необходимы для образования мелкодисперсной эвтектики, так как при меньших скоростях подъема температуры и длительных выдержках образуется эвтектика грубо го строения.

Пример . Проводят борирование инструментов типа пуансона диаметром 10 мм из стали 7Х3 в твердой порошкообразной среде состава, 4: 97 ВцС и 3 фтористый натрий.

Нагрев пуансонов осуществляют в керамических муфелях, наполненных порошкообразной средой вышеуказанного состава. Муфель нагревают от многовиткавого индуктора, подключенного к генератору высокой частоты ЛЗ-1078

Первую ступень борирования проводят при 9504.10 С со скоростью 45 С/с в течение 15 мин, затем температуру поднимают до 1120 С со скоростью

25D С/с. Время выдержки при 1120 C

2 с. Охлаждение пуансонов проводят в масле, после этого отпуск в камерформула изобретения

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