Состав для диффузионного борирования металлических изделий
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ «i943321 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 13. 10. 80 (21) 2995630/22-02 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹
С 23 С 9/04
ГаоудврстеенньN комитет (23) Приоритет—
Опубликовано 15. 07, 82 ° Бюллетень № 26 на делен изобретений н открытий (53) УДК 621. 785. .51.06(088.8) Дата опубликования описания 15.07. 82
1
Ю. Н. Пресман, И. Г. Довгялло, Ж.М. Урбане1, АД ;,МйоНов и И. Н. Бурнышев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Белорусский технологический институт и (54) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО БОРИРОВАНИЯ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Изобретение относится к машино: строению, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых насыщающих средах, а именно к диффузионному насыщению металлов и сплавов бором, и может быть использовано в машиностроительной,. нефтяной, химической и других отраслях промышленности для повышения эксплуатационной стойкости деталей машин и технологической оснастки.
Известно диффузионное борирование в порошкообразных средах с использованием в качестве источника активных атомов бора аморфного бора, его солей,15 карбида и окиси. бора (1 ).
Недостатками известного состава для диффузионного насыщения являются дефицитность и высокая стоимость порошков карбида бора или аморфного
20 бора и невозможность получения глубоких и равномерных.по толщине боридных слоев.
Наиболее близким к изобретению является состав (2 ) для борирования металлов и сплавов, содержащий окись бора, алюминий (порошок), окись алюминия и фтористый натрий при следующем соотношении ингредиентов, мас.ь:
Окись бора 15.-20
Алюминий (порошок) 5-8 фтористый натрий 0,5-2
Окись алюминия О ст ал ьное
К недостаткам известного состава относят низкую насыщающую способность и неудовлетворительную износо- и коррозионную стойкость.
Цель изобретения - интенсификация процесса насыщения.и повышение износои коррозионной стойкости обрабатываемой поверхности.
Указанная цель достигается тем, что в состав, содержащий окис бора и окись алюминия, дополнительно вводят карбид кальция и криолит при
3 94332 следующем .соотношении компонентов,,, мас.Ф .
Окись бора 35-40
Карбид кальция l 0-15
Криоли:т 3-5
Окись алюминия . 40-52
Карбид кальция,(СаС ) — соединение, кальция с углеродом . Чистый карбид кальция совершенно бесцветен и прозрачен, а технический состоит из твер- >в дых, непрозрачных кусков темносерого цвета; Получают карбид кальция накаливанием смеси негашеной извести (окиси кальция) с углем. Применяют для производства ацетилена, цианамида . 5 кальция и восстановления щелочных металлов.
Криолит (Ха А1Г6) — минерал, при- родный фторид. Искусственный криолит получают взаимодействием гидроокиси алюминия с плавиковой кислотой и последующей нейтрализацией кислого раствора содой. Для образования газовой фазы в процессе насыщения в качестве активизатора процесса используют криолит. ! t 4
Окись бора является поставщиком активных атомов .бора, карбид кальция - восстановитель, а окись алюми- . ния - инертная добавка, предотвращающая спекание смеси.
Пример. Составом, содержащим, мас.Ф: В 0> 35, СаС 15, Na3A1Fs 3, А1>0 47 проводят диффузионйое насыщение при 1000 С в течение 4 ч стали
45 и У8, а также титанового сплава
ВТ-1, Получают диффузионные слои толщиной 300, 260 и 60 мкм соответственно. Диффузионные слои на стали состоят из боридов железа и с(.-твердого раствора бора в железе с микротвердостью для стали 45-1500 кг/мм для У8 — 1650 кг/мм
Рентгеноструктурный фазовый анализ диффузионного слоя на титановом сплаве показывает, что на поверхности образуется борид титана Т В,микротвердость 2800-2900 кг/мм и твердый раствор бора в титане.
Данные .по обработке материалов в аналогичных температурно-временных условиях, но при различном соотношении компонентов приведены в таблице.
943321
1 Э Э 1 о s 1 х r 1
1 з Э I
u CL 1
I !Ф I
00 Ф м м
В В
Ф» ° л л»
О
-Ф м
° л бл м .. ф л ° л» ° л
IСС О е о х м
O >S с о е 1о
S O о v о о ,z * ! с>!
O S
1
1
1
1
1
I 1 ! CCI
1 S
1 с>!
l cO о о
Ф
X слл сч сЧ
Л СО сЧ
° В
Ф— а >s
1 IO 2
I oC Х о о
S
>S
E
IQ с о о о сЕ
В 1
1 I
1 Э I
1 Э S о z 1
Х Э 1 о а 1 о 1- 1
>Х л о о
1 1
1 Ф
Ф
--! -Ф
Ф z
S Ф
C>> S а
1 IO
1 I
l 1
1 1 ! се
1 ONOG 1
1 OЯ 1
I 1
\.— — — - л
Iи о х
>Х о
Iо сс
>!!
Х о
S о
CL г
Схо
>л о сч с4
СЧ
2 !!
О С!
L () !
С С> ао
Э сЧ о и
C.
/ 1,>
1 1
l Ф! 1 г
«1о р., о
- х
l 1
I — — -
>,О м сч сч c4 I
М л М СО сч cv 1 м сч
1 1
; с> оw о
1 х 1 сЧ л
СЧ Lf\
° Ф» а
1 О
1 сч >л о Е
° ° м ° м С>. !
SeO! ох,х о
О> Ф L
С III » O! zВz
1
1
S сс о с о о о о
О - > СО м сЧ
o o о д сЧ
IL 1 K
z Б
Э 0 Х аде
CO Х 9
IЛ ! .0 ! СО
Ф
I! >! л
IС) >л
:>
Il сс!
I<.Э
>л
:>>
III
1СЭ
СС
Э л рох !
О >I! Э о z
1 >Ф> >О
1 !
I ФФЪ
1 (>!
I г4 1
Ы 1
1 (б 1 и I
Фл —. ф 9
1 ВФ
М
1 .1 l
1 i ! I о
1 СЧ
1о ,Э Ф >Х
C>I И
K z м !
О >Х
cr
Э Э а III
C.L
1
I
1
1
1
1 !
1
1
1
I !
1
l 1
I
1
I !
1
OXO
О
CQ
Х
S х (Q
Ф о
CL
S а о
IO с а
Ф
III
1о о () ° ° л л
Ф» Ф ° ° 1 Ф» 1 О м р м . м !л л Ф
° Ф ° л ° л о
СО 1 СО 1 СО I - - 1
О .-! со !л сч О л л В
1 >Л . 1 -Ф -Ф >,О >Л !.о со а сл >Л О сч О1 С>О
Л СЧ ! СЧ I СЧ !Л о о о !л о о о о сч л о м м сЧ cv
7 943321
Как видно из таблицы, в предлагаемом составе при равных температурновременных условиях процесса насыщения в скорость роста диффузионного слоя Щ выше в 1,5-2 раза по сравнению с 5 Л известным. ц
Составитель Г. Бахтинова
Редактор М. Бандура Техред А. Бабинец Корректор А. Гриценко
Заказ 5042/36 Тираж 1053 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
Испытания на коррозионную стой Ф кость показывают, что по сравнению с известным насыщение в предлагаемом составе обеспечивает повышение стойкости в 304-ном НС1 — стали 45 в
2,5 раза, стали У8 в 1,2 раза; в
403-ом H+0<- стали 45 и У8 в 1,3-1,4 ра-за, в 103-ом HNQ- стали 45 В 1,8 ра- 1s за, а стали У8 - в 1,3 раза. В то время диффузионный слой, полученный борированием в предлагаемом составе, отличается достаточно высокой износостойкостью, обработка в предлагаемом 20 составе повышает износостойкость на
25-403 по сравнению с материалом, упрочненным в известном составе.
8 формула изобретения
Состав для диффузионного бориро-. ания металлических изделий, содержаий окись алюминия и окись бора, о т и ч а ю шийся тем, что, с елью интенсификации процесса насыщения и повышения износо- и коррозионной стойкости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит карбид кальция и криолит при следующем соотношении компонентов, мас. :
Окись бора 35-40
Окись алюминия 40-52
Карбид кальция 10-15
Криолит 3-5
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Самсонов Г.В., Эпик А.П. Тугоплавкие покрытия. М., "Металлургия", 1973, с. 398.
2. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработ ка металлов. М., "Машиностроение", 1965, с. 490.