CS252718B1 - Sposob boridovania nástrojov a strojových súčastí z vysokolegováných ocelí - Google Patents

Description

252718 3

Vynález sa týká sposobu boridovania vyso-kolegovaných ocelí.

Jedným z najúčinnejších sposobov zvýše-nla povrchové] tvrdosti ocelových sňčastí jevytvárianie boridových vrstiev na povrchuzákladného materiálu. Okrem zvýšenia tvr-dosti sa boridovaním zvyšuje tiež oteruvzdor-nosť a odolnost voči korózii pri zvýšenýchteplotách. Boridovanie sa realizuje vačšinouelektrolytickým alebo· termickým (chemic-kým) sposobom v taveninách rózneho zlo-ženia [L. G. Vorošnin, L. S. Bachovič: Bori-dovanie stali, vyd. Metallurgija, Moskva(1978); V. Daněk, K. Matiašovský: SurfaceTechnology 5, 65 (1977)]. Rýchlosť borido-vacieho procesu závisí od pracovnej teplo-ty, doby boridovania a od aktivity bóru napovrchu boridovaného materiálu. V případeelektrolytického boridovania možno aktivi-tu bóru na povrch vzorky ovplyvniť tiež změ-nou katodovej prúdověj hustoty. Taveninapri elektrolytickom boridovaní obsahuje 40až 80 % hmot. štvorboritanu dvojsodného a20 až 60 % hmot. chloridu sodného, pričomteplota boridovania je 850 až 1 000 °C, aleboobsahuje 27 až 40 % hmot. fluoridu lítneho,50 až 63 % hmot. fluoridu draselného a 10percent hmot. fluoroboritanu draselného,pričom teplota boridovania je 700 až 850 JC.Tavenina pri termickom boridovaní obsahu-je 40 až 60 % hmot. štvorboritanu dvojsod-ného a 40 až 60 % hmot. karbidu štvorbóru,pričom teplota boridovania je 900 až 950 °C.Pri boridovaní vysokolegovaných ocelí savšak zistilo, že legujúce prvky, najmá chróm,volfrám a vanád, vytvárajú tzv. difúznu ba-riéru, ktorá výrazné znižuje rýchlosť rastuboridovej vrstvy a pri vysokých koncentrá-ciach móžu legúry prakticky znemožniť jejtvorbu.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere od-straňuje spósob boridovania nástrojov a stro-jových súčastí z vysokolegovaných ocelí, kto-rého podstata spočívá v tom, že sa ocelovésúčiastky galvanicky poželezia z vodnýchroztokov. Poželeznené súčiastky z vysokole-govaných ocelí sa potom boridujú elektro-lyticky alebo termicky v prostředí roztave-ných solí. Výhodou navrhovaného sposobu boridova-nia nástrojov a strojových súčiastok vysoko-legovaných ocelí je možnost boridovať ajtaké legované ocele, na ktorých sa pri po-užití doteraz používaných metod netvoriaboridové vrstvy o požadovanej hrúbke anipri dlhých expozičných časoch. Ďalšia vý-hoda je, že pri boridovaní poželezených oce-lí dochádza len v malej miere k difúzii legu-júcich prvkov zo základného materiálu dogalvanicky vylúčenej železnej vrstvy, a v dů-sledku toho legúry nevytvárajú v železnejvrstvě difúznu bariéru. Naproti tomu difú-zia železa do legovaného základu je pod-statné rýchlejšia, čo zaručuje dobré spoje-nie medzi základom a boridovanou železnouvrstvou. Okrem značného zvýšenia rýchlos-ti boridovacieho procesu pri tomto sposobe nie je potřebné náročné stanovenie optimál-nych operačných parametrov, ktoré sú překaždú ocel' specifické, nakoťko celá proble-matika sa redukuje na elektrolytické, resp.termické boridovanie železa, ktoré je dobrézvládnuté tak z teoretického, ako aj z tech-nického hradiska. Přikladl

Oce! obsahujúca 0,75 % hmot. uhlíka, 0,5percenta hmot. kremíka, 0,5 % hmot. man-gánu, 4,34 % hmot. chrómu, 1,32 % hmot.vanádu a 17,2 % hmot. volfrámu (ocel' ČSN19824) sa poželezí v elektrolyte obsahujú-com 300 g. 1~' chloridu železnatého a 5 g. . Jiter1 chloridu manganatého pri teplote90 °G a prúdovej hustotě 5 A. dm-2. V prie-behu 80 minút sa na oceli vylúči železnávrstva o hrúbke 90 μτα. Poželezená časť saelektrolyticky boriduje v tavenine obsahu-júcej 80 % hmot. štvorboritanu dvojsodné-ho a 20 % hmot. chloridu sodného, pri tep-lote 850 °C a prúdovej hustotě 0.05 A . cm-2počas dvoch hodin, čím sa vytvoří boridovávrstva o hrúbke 75 μΐη. Pri boridovaní tejtoocele bez poželezenia je na získanie vrstvyo rovnakej hrúbke potřebný čas elektrolý-zy 30 hodin. Příklad 2

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým roz-dielom, že sa poželezí ocel' obsahujúca 0,8percenta hmot. uhlíka, 0,45 % hmot. kremí-ka, 0,45 % hmot. mangánu, 4,2 % hmot.chrómu, 2,0 % hmot. vanádu, 6,0 °/o hmot.volfrámu, 0,5 % hmot. molybdénu, (ocelČSN 19830). Pri elektrolytickom boridovanív tavenine obsahujňcej 40 % hmot. štvorbo-ritanu dvojsodného a 60 % hmot. chloridusodného, pri teplote 950 °C sa za jednu ho-dinu vytvoří boridová vrstva o hrúbke 110/íin. Na vytvorenie tejto vrstvy na nepožele-zenej oceli CSN 19830 je potřebný čas bori-dovania 17 hodin. Příklad 3

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým roz-dielom, že sa poželezí ocel' o zložení 1,85 %hmot. uhlíka, 0,5' % hmot. kremíka, 0,26 %hmot. mangánu a 11,25 % hmot. chrómu(ocel' ČSN 19436). Poželezená časť sa elek-trolyticky boriduje v tavenine obsahujúcej27 θ/o hmot. fluoridu lítneho, 63 % hmot.fluoridu draselného a 10 % hmot. fluorobo-ritanu draselného, pri teplote 750 “C sa zašesť hodin vytvoří boridová vrstva o hrúb-ke 50 ,«m. Pri boridovaní tejto ocele bez po-železenia je na získanie vrstvy o hrúbke 50,wm potřebný čas elektrolýzy 40 hodin.Příklad 4

Postupuje sa ako v příklade 3 s tým roz-

Claims (1)

1. 252718 5 dielom, že sa pri termickom boridovaní v ta-venine o zložení 60 % hmot. štvorboritanudvojsodného a 40 % hmot. karbidu štvor-bóru a teplote 950 °C za 1,5 hodiny vytvoříboridová vrstva o hrúbke 90 μηα, Pri termic-kom boridovaní nepoželezene] súčasti je navytvorenie boridovej vrstvy o rovnakej hrúb-ke potřebný čas boridovania 14 hodin. Příklad 5 Postupuje sa ako v příklade 1 s tým roz-dielom, že sa poželezená ocel' termicky bo-riduje v tavenine o zložení 40 % hmot. štvor-boritanu dvojsodného a 60 % hmot. karbiduštvorbóru, pri teplote 950 °C počas jednejhodiny, čím sa vytvoří boridová vrstva o hrúbke 65 ,um. Pri boridovaní bez poželeze-nia je potřebný čas boridovania 12 hodin. Příklad 6 · Postupuje sa ako v příklade 4 s tým, roz-dielom, že teplota boridovania je 900 °C. Po2 hodinách boridovania sa získá boridovávrstva o hrúbke 70 ,um. Pri termickom bori-dovaní nepoželezenej ocele o hrúbke 70 μΐηje potřebný čas boridovania 16 hodin. Vynález može nájsť široké použitie v stro-járenskom priemysle pri boridovaní nástro-jových a strojových súčiastok z legovanýchocelí. PREDMET Sposob boridovania nástrojov a strojovýchsúčasti z vysokolegovaných ocelí, elektroly-ticky alebo termicky v prostředí roztavených YNÁLEZU solí, vyznačujúci sa tým, že sa súčiastky předboridovaním galvanicky poželezia z vodnýchroztokov.