CS254950B1 - Spósob boridovania ocelí - Google Patents

Description

Vynález sa týká spósobu boridovania ocelí. V celom radě technických aplikácii sa vyžaduje, aby povrch ocelových nástrojov a strojových súčiastok mal vysokú tvrdost', oteruvzdornosť a odolnost voči korózii. K účinným spósobom na splnenie týchto požiadaviek patří vytváranie tvrdých boridových vrstiev na povrchu ocelových základov. Doteraz sa boridovanie ocelí robilo elektroly tickým, alebo termochemickým spósobom v taveninách resp. pri termochemickom boridovaní tiež v práškových zmesiach rózneho zloženia [L. G. Vorošnin, L. S. Eachovič: Boridovanie stali, vyd. Metailurgija, Moskva (1978)]. Rýchlosť boridovacieho procesu významné závisí od teploty, pričom táto závislost má exponenciálny charakter. Z hla diska priemyselnej aplikácie tejto metody je potřebné volit teplotu tak, aby doba boridovania nebola dlhšia ako niekolko hodin. Z kinetiky rastu boridových vrstiev z tejto požiadavky vyplývá nutnost realizovat boridovanie pri teplotách vačších ako 800 CC. Horná hranica teploty je 1 200 °C a vyplývá z tvorby kvapalnej ,fázy v sústave železo -— bór. S teplotou boridovania sňvisí tiež problematika tepelného spracovania ocelových súčiastok podlá postupov predpísaných pre daný druh ocele. Pri teplotách vyšších ako 800 °C sa nežiadňcim spósobom metli struktúra a v důsledku toho aj vlastnosti niektorých ocelí a preto po boridovaní týchto materiálov nad touto teplotou je potřebné ich tepelné spracovania. Nevýhodou tohto postupu je však časté praskanie boridových vrstiev pri ich tepelnom spracovaní a tiež značné nároky na elektrická energiu.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje spósob boridovania ocelí podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že ocel sa galvanicky poželezí vo vodnej suspenzii obsahujúcej práškový bór o zrnitosti 0,1 až 10 μία a následné zahřeje na teplotu 750 až 850 °C po dobu 1 až 2 hodiny.

Hlavnou přednostou vynálezu je, že umožňuje súčasné boridovanie a tepelné spracovanie ocelí pri polovičných nákladoch na elektrická energiu. Příklad 1 Nástrojová ocel' obsahujúca 0,95 % hmot. uhlíka, 0,20 % hmot. kremíka, 0,15 % hmot. chrómu a 0,20 % hmot. niklu sa poželezí v elektrolyte obsahujúcom 300 g . I“1 chloridu železnatého, 5 g . I-1 chloridu manganatého a 200 g . I“1 elementárneho bóru o zrnitosti 0,1 až 10 μτη. pri teplote 90 °C a prúdovej hustotě 5 A . dm~2. V priebehu jednej hodiny sa na oceli vylúči vrstva železo-bórova o hrúbke 60 až 70 ,um. Koncentrácia bóru v železnej matrici je přibližné 7 % hmot. Pri zahriati ocele na teplotu 770 °C t. j. na kaliacu teplotu základného ocelového materiálu počas dvoch hodin, vylúčené železo zreaguje s bórom za vzniku dvojželeza bóru. Pri elektrolytickom sposobe boridovania je na získanie vrstvy o rovnakej hrúbke potřebný čas elektrolýzy 6,5 hodin, pri termickom boridovaní asi 10 až 15 hodin. Příklad 2

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým roz dielom, že sa galvanicky vylúči vrstva železa a bóru na oceli obsahujúcej 0,8 % hmot. uhlíka, 2 % hmot. mangánu a 0,2 % hmot. kremíka. Po zohriati na 790 °C počas dvoch hodin sa vzorka ochladí v oleji a popúšťa pri teplote 150 °C. Po skončení tepelného spracovania je mikrotvrdosť základnej ocele 7 000 N . mm-2 a boridovej vrstvy 15 000 N . mm"2.

Vynález móže nájsť široké použitie v strojárenskom priemysle pri boridovaní strojových súčiastok a střižných nástrojov z nízkolegovaných ocelí.

Claims (1)

1. PREDMET Spósob boridovania ocelí vyznačujúci sa tým, že ocel sa galvanicky poželezí vo vodnej suspenzii obsahujúcej práškový bór o zrnitosti 0,1 až 10 μτη a následné zahřeje na teplotu 750 až 850 °C po dobu 1 až 2 hodiny.