Состав для электролизного боромеднения стальных изделий

Состав для электролизного боромеднения стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii1977515 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2606В1 (21) 3309688/22-02

Р1 М К з с присоединением заявки ¹

С 23 С 9/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (33) УДК 621,785. .51.06(088.8) Опубликовано 30Л182. Бюллетень.¹44

Дата опубликования описания 30.11В2

В.Д. Коротков

t Y.«

f

Воронежский технологический институ (72) Автор изобретеиия (71) Заявитель т (54) СОСТАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО БОРОМЕДНЕНИЯ

СТАЛ НЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к металлур-— гии, в частности к химико-термической обработке металлов, и может быть использовано для повышения надежности и долговечности конструкционных материалов, применяемых в машиностроении.

Известен состав для боромедйения, содержащий технический карбид и поро- 0 шок меди(Ц.

Недостатком состава является необходимость проведения диффузионного насыщения при высоких температурах, возможность спекания состава в процессе обработки, что приводит к снижению чистоты поверхности, росту зерна аустенита в переходной диффузионной зоне, вследствие чего покрытие плохо сопротивляется значительным по величине удельным динамическим нагрузкам. Кроме того, указанный состав невозможно использовать для боромед нения,в качестве электролита из-за его высокой температуры плавления.

Известен также состав для боромед- 25 ,нения, состоящий иэ карбида бора, буры и меди 123.

Недостатками известной среды являются малые скорости формирования покрытия,.высокие температуры диффузионного насыщения, снижающие устойчивость покрытия против значительных удельных динамических нагрузок, вследствие чего снижается износостойкооть тяжелонагруженных деталей машин. Кроме .того, в процессе диффузионного насыщения возможно спекание состава, поэтому ее нельзя использовать. многократно. Состав быстро истощается, теряет свою активность.

Цель изобретения — снижение температуры обработки и повышение износостойкости обрабатываемых иэделий.

Поставленная цель достигается тем, что в среду, содержащую. буру и медьсодержащее вещество, дополнительно вводят хлористый калий, а в качестве медьсодержащего вещества — хлористую медь при следующем соотношении компонентов, мас.Ъг

Хлористая медь 15-20

Хлористый калий 5-7

Бура Остальное

При предлагаемом соотношении компонентов хлористый калий и хлористая медь образуют эвтектику с температурой плавления 144оC. Вследствие этого снижается температура плавления всего состава, Благодаря этому можно

977515 проводить диффузионное насыщение при температурах ниже фазовых превращений в сталях (700o),т.е. íà 200оС ниже, чем в,известных средах. Это способствует формированию мелкозернистой переходной эоны под слоем боридов, э что приводит к повышению износостойкости диффузионных покрытий при приложении значительных динамических нагрузок, формируются покрытия с мень.шими остаточными напряжениями. Введе- lO нйе в состав электролита хлористой меди менее 15% снижает пластичность покрытий, а при введении более 20% уменьшается скорость формирования боридов из-за высокой концентрации д меди, выделяющейся на поверхности катода — детали.

Для приготовления электролита в графитовый тигель, нагретый до 800 С загружают расчетное количество буры, плавят и на зеркало расплава загружают эвтектическую смесь, состоящую из хлористого калия,и хлористой меди, Толщина слоя боридов,мкм

Результаты испытаний

Компоненты, мас. Ц

Состав ео,с бура хлористый калий хлористая мед

И„р мг/см км Ру, кг/мм

2 1

1,6 270

750

80

290

1 4

750

76

1 5

280

750

20

Прототип

Слоя нет

900, 110 2,0 250

1 80

2 76

3 73

270

120

900

260

1,9

115

900

160

3 5

900

Прототип щий буру и медьсодержащее вещество, 45 отличающийся тем, что, с целью снижения температурЫ обработки и повышения износостойкости обрабатываемых Изделий, он дополнительно содержит хлористый калий, а в качестве медьсодержащего вещества— хлористую медь.при следующем соотношении компонентов, мас.:

Хлористая медь 15-20

Хлористый ка55 лий 5-7

Бура — Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 724602, кл. С 23 С 9/04, 1980.

2. Защитные покрытия нае еталлах, Сборник, вып. 5. "Наукова думка", 1971, с. 172-175.

Тираж 1053 Подписное

БНИИПИ Заказ 9123/33

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

Как видно из таблицы, покрытия полученные в предлагаемой среде, обладают большей (в 1,5 раза) износостойкостью и сопротивляемостью динамическим нагрузкам, Применение предлагаемого электролита позволит снизить температуру диффузионного насыщения (на 200 C) и тем самым уменьшить влияние химикотермической обработки на величину зерна продуктов распада аустенита ; уменьшить затраты энергии на осуществление диффузионного насыщения за счет снижения температуры насыщения; продлить срок службы деталей машины, работающих в условиях приложения динамических нагрузок.

Формула изобретения

Состав для электролизного боромеднения стальных изделий, включаюперемешивают расплав до полного растворения компонентов и доводят температуру расплава до необходимой при диффузионном насыщении.

Пример. Проводят боромеднение образцов стали 40 в трех составах электролитов Р 1, 2, 3 при 750900 С, при катодной плотности тока о

0,1 а/см в течение 2 ч и испытывают

2 образцы на износ на машине МТФ-1 при приложении динамических нагрузок (коэффициент динамичности К = 1,6).

О стойкости покрытий судят по приведенному износу (О „,) и удельным нагрузкам Ру, при которых начинают интенсивно образовываться трещины в покрытиях. Для сравнения проводят испытания образцов стали 40 с покрытиями, полученными в известной среде,. состоящей из 94% смеси буры и карбида бора и 6% порошковой меди при

900 С в течение 2 ч.

В таблице приведены результаты испытаний.