Состав для жидкостного борирования стальных деталей

Состав для жидкостного борирования стальных деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»931802 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 120880 (21) 2971514/22-02

Р М gn з с присоединением заявки ¹

С 23 С 9/10

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретении и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3005.82, Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 3005.82 (з) УДК 621. 785. . 51. 06 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е.М. Поликарпова, В.М. Михалин, В.Д. Шип ов, А.В.Федорова, С.В.Коцот и A.Н.Маро (7t) Заявитель (.54) СОСТАВ ДЛЯ ЖИДКОСТНОГО БОРИРОВАНИЯ

CTMIbHbIX ДЕТАЛЕЙ

30

Бор

6-8

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов, а именно к процессу поверхностного насыщейия сталей бором в расплаве солей с целью повышения иэносостойкости деталей с внутренними рабочими поверхностями,работающими при трении, в частности при гидроабраэивном изнашивании. !

О

Известен состав для борирования, содержащий буру с добавлением 1-15% (вес)бора и галоидных солей щелочных или щелочноземельных металлов (1).

Однако при обработке данный состав расслаивается на буру и галогенсодержащие соли, что приводит к неравномерному борированию и увеличению испарения расплава, которое сопровождается потерей тепла.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является состав для борирования, содержащий натрий хлор, натрий фтор, буру, бор в следующих процентных соотношениях(2), вес.Ъ:

Натрий хлор 45-55

Натрий фтор 15-25

Бура 15-30

Температура процесса борирования

900-950оС. Данный состав является достаточно технологичным по вязкости расплава и по интенсивности образования диффузионного слоя. Однако применительно к деталям сложной конфигурации и с внутренними рабочими поверхностями ограниченных размеров проходного сечения, данный состав имеет недостаточно высокую скорость растворения налипших солей, поскольку содержит фтористый натрий, растворимость которого составляет 5 г/л при 90оС.

В связи с этим время отмывки дета-, лей от солей остается значительным, что снижает производительность про-. цесса. Кроме того, при совместном расплавлении буры и фтористого натрия выцеляется токсичный фтористый водород, что накладывает дополнительные требования по технике безопасности при использовании данного состава.

Цель изобретения — повышение технологичности процесса и улучшение условий труда путем исключения токсичных.элементов из солевого состава.

Для достижения указанной цели в состав, содержащий буру, бор аморф931802

Бура

Хлористый натрий

51-58

13-15

Хлористый калий

17,-20

Формула изобретения

Бура

51-53

Хлористый натрий 13-15

ВНИИПИ Заказ 3671/34 1049 Подписное .

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ный, хлористый натрий, дополнительно вводят хлористый калий, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Бор аморфный Остальное

Введением в солевой состав хлористого калия при предлагаемых соотношениях компонентов достигается,низкая температура плавления смеси, равная 640-655ОС, которая при нагреве !5 до 880-920 С обладает высокой жидкотекучестью, что обеспечивает полное заполнение солевым расплавом отверстий деталей, имеющих ограниченные размеры проходного сечения и зна-20 чительную глубину. Кроме того, предлагаемый состав для борирования деталей значительно уменьшает унос солей после процесса борирования. Более высокая растворимость хлористого калия в воде, составляющая 54 г/л при

90 С, чем фтористого натрия, поэвоо ляет более чем в 10 раз сократить время отмыва деталей, особенно с внутренними обрабатываемыми поверхностяьы,что повьааает производительность процесса. Отсутствие в предлагаемом составе соединений элементов, которые при расплаве или растворении образуют высокотоксичные вещества, позволяет улучшить санитарные условия35 работы данного технологического процесса и сократить расходы на мероприятия по технике безопасности °

П ри м е р 1. Готовят. смесь: бура, хлористый натрий, хлористый калий, 40 аморфный бор в виде порошков и тщательно смешивают в соотношении, вес.

%: 52: 14: 19: 15 соответственно. Приготовленную смесь засыпают в контейнер иэ коррозионностойкой стали 45

12Х 18Н10Т и нагревают в печи до температуры плавления, равной 640ОС, и затем до рабочей температуры 900 20 С.

При этой температуре обрабатываемые детали погружают в расплав и в зависимости от требуемой толщины диффузионного слоя. выдерживают в течении

1;5-3,5 ч.Борированию подвергают сталь 12Х18Н10Т. Диффузионный слой, образующийся в результате борирования,имеет толщину в зависимости от бр ботки QT 45 NKM (npH

3,5 ч)до 90 мкм (при 3,5 ч) и микротвердость 1950-2100 кгс/мм .

Пример 2.Готовят смесь:бура, хлористый натрий, хлористый калий, аморфный бор в виде порошков, смешивают в соотношении, вес.Ъ:

51:13:17:19 соответственно. Приготовленную смесь засыпают в контейнер из коррозионностойкоп стали 12Х18Н10Т и нагревают до температуры плавления, равной 650 С, а затем до рабочей температуры, равной 9001200С. Прн

Г той температуре обрабатываемые детали погружают в расплав и в зависимости от требуемой толщины диффузионного слоя выдерживают в течение

1,5-3,5 ч. Толщина диффузионного слоя 45-90 мкм, микротвердость

1950-2100 кгс/мм

Пример З.Готовят смесь:бура, хлористый натрий,хлористый калий, бор в виде порошков смешивают в соотношении, вес.В: 53:15:20:12 соответственно и нагревают до температуры плавления 655ОС, а затем до 900 20ОС.

Методика проведения испытаний аналогична примеру 1 и 2. Результаты .опытов совпадают с предыдущими результатами: толщина диффузионного слоя 45-90 мкм,микротвердость 1950-2100 кгс/мм 1.

Использование предлагаемого состава для борирования деталей иэ нержавеющей стали обеспечивает по сравнению с известными решениями возможность получения изностойких покрытий на деталях сложной конфигурации с внутренними рабочими поверхностями эа счет повышенной жидкотекучести расплава.

Состав для жидкостного борирования стальных деталей, включающий буру, бор аморфный, хлористый натрий, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологичности процесса и улучшения условий труда, он дополнительно содержит хлористый калий при следующем соотношении компонентов, вес.В:

Хлористый калий 17-20

Бор аморфный Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство сссР

М 206270, кл. С 23 С 9/10, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

9 677739,кл. С 23 С 9/10,. 1979.