RU2004616C1

RU2004616C1 - Process of electrolysis borating of alloyed steels

Info

Publication number: RU2004616C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Кусков
Original assignee: Тюменский индустриальный институт
Priority date: 1991-05-12
Filing date: 1991-05-12
Publication date: 1993-12-15

Abstract

Сущность изобретени легированные стали подвергают электролизному борированию в борсодержащих расплавах в две стадии с реверсированием пол рности тока на второй стадии, причем процесс ведут с пропусканием тока плотностью 0,012 - 0,200 А/см На первой стадии в течение 10-15 мин поддерживают анодное напр жение 0.42 - 0,90 В. а на второй стадии в течение 80 - 135 мин пропускают переменный ток при напр жении 1,37-2,05 В 1 таблSUMMARY OF THE INVENTION Alloy steels are subjected to electrolytic boronation in boron-containing melts in two stages with reversal of the current polarity in the second stage, the process being conducted with a current density of 0.012 - 0.200 A / cm passing through; In the first stage, the anode voltage of 0.42 - 0.90 V. and in the second stage an alternating current is passed for 80 - 135 min at a voltage of 1.37-2.05 V 1 table

Description

Изобретение относитс к металлургии, в частности к способам химико-термической бработки сталей электролизным борирова- нием.The invention relates to metallurgy, in particular to methods for the chemical-thermal treatment of steels by electrolytic boronation.

Известны способы электролизного бо- рировани сталей в борсодержаицих расплавах синусоидальным током различной пол рности плотностью 0,1-0,3 А/см в течение 2-3 ч или двустадийно с реверсированием пол рности тока плотностью 0,05-0,25 А/см2 на второй стадии в течение 1,5-2 ч. Однако получающиес при этом боридные слои обладают повышенной хрупкостью и недостаточно защищают сталь от коррозии в водных средах.Known methods for the electrolysis boron of steels in boron-containing melts with a sinusoidal current of various polarities with a density of 0.1-0.3 A / cm for 2-3 hours or two stages with reversal of the current polarity with a density of 0.05-0.25 A / cm2 in the second stage within 1.5-2 hours. However, the boride layers resulting from this are highly brittle and do not adequately protect steel from corrosion in aqueous media.

Наиболее близким по технической сущности , выбранным в качестве прототипа, вл етс способ электролизного борировани стали из расплавов, осуществл емый в два этапа: первоначально 5-10 мин через образец пропускают катодный ток плотностью 0,1-0,2 А/см2, а затем в течение 2-2,5 ч реверсируют ток с определенными амплитудой и длительностью катодных и анодных полупериодов. И в этом случае борирован- на сталь недостаточно стойка в воде, а упрочн ющий слой весьма хрупок.The closest in technical essence, selected as a prototype, is a method of electrolytic boronation of steel from melts, carried out in two stages: initially, for a period of 5-10 minutes, a cathode current of 0.1-0.2 A / cm2 density is passed through the sample, and then within 2-2.5 hours, the current is reversed with a certain amplitude and duration of the cathode and anode half-periods. And in this case, borated steel is not sufficiently resistant to water, and the hardening layer is very fragile.

Целью изобретени вл етс повышение качества упрочн ющего сло за счет снижени его хрупкости и повышени коррозионной стойкости,The aim of the invention is to improve the quality of the hardening layer by reducing its brittleness and increasing corrosion resistance,

Указанна цель достигаетс в результате еыдержкм образца стали в борсодержа- щем расплаве при пропускании тока плотностью 0,012-0,200 А/см , причем первые 10-15 мин на образце поддерживаютThis goal is achieved as a result of holding a steel sample in a boron-containing melt by passing a current with a density of 0.012-0.200 A / cm, and the first 10-15 minutes on the sample are supported

анодное напр жение величиной 0,42-0,90anode voltage of 0.42-0.90

В, а затем в течение 80-135 мин пропускаютIn, and then for 80-135 minutes pass

переменный ток при напр жении 1,37-2,05 В.alternating current at a voltage of 1.37-2.05 V.

Примеры конкретного осуществлени Examples of specific implementation

предлагаемого способа сведены в таблицу. Во всех случа х использовали вакуумиро- ванную буру, источник тока УИТ-1 и печь сопротивлени с силитовыми нагревател ми . Буру помещали в корундизовый тигель,the proposed method are summarized in table. In all cases, an evacuated drill, a UIT-1 current source, and a resistance furnace with silicon heaters were used. The borax was placed in a corundum crucible,

нагревали до температуры борировани и погружали в расплав два образца стали на токоподводах из нержавеющей стали, причем токоподводы защищали от контакта с расплавом корундизовыми капилл рами сTwo steel samples were heated to a boron temperature and immersed in the melt using stainless steel current leads, and the current leads were protected from contact with the melt by corundum capillaries with

керамической замазкой. Один из образцов упрочн ли по предлагаемому способу, а второй служил в качестве вспомогательного электрода дл пропускани электрического тока. Представленные данные свидетельствуют о соответствии микротвердости поверхностного сло упрочненных предлагаемым способом образцов различных легированных сталей (№ 1-4) уровню прототипа (№ 7). При этом микрохрупкость сло снизиласьceramic putty. One of the samples was strengthened by the proposed method, and the second served as an auxiliary electrode for passing electric current. The data presented indicate that the microhardness of the surface layer of the hardened by the proposed method samples of various alloy steels (No. 1-4) corresponds to the prototype level (No. 7). In this case, the microbrittleness of the layer decreased

минимум в 2,2 раза, а коррозионна стойкость возросла на 52-54% (дл стали 40ХЮ), При несоблюдении предлагаемой технологии обработки (Мз 5 и 6) упрочненный слой, облада высокой пластичностью микрохрупкость составл ет 0,09 и 0,03 мкм2/мкм соответственно), значительно уступает по величине микротвердости и коррозионной устойчивости.at least 2.2 times, and corrosion resistance increased by 52-54% (for steel 40KHYu). If the proposed processing technology (Ms 5 and 6) is not followed, the hardened layer with high ductility and micro-brittleness are 0.09 and 0.03 μm2 / μm, respectively), significantly inferior in magnitude of microhardness and corrosion resistance.

(56) Авторское свидетельство СССР № 491731, кл. С 23 С 8/42, 1973.(56) USSR Copyright Certificate No. 491731, cl. C 23 C 8/42, 1973.

Режим электролизного борировани и характеристика упрочненных слоевElectrolysis boronation mode and characteristics of hardened layers

Примечани . При борировании образца №7 на второй стадии длительность катодного и анодного полупериодов составл ла соответственно 1,0 и 0,5 с. Скорость коррозии определ ли весовым методом после выдержки в течение 8 ч в перемешиваемой воде, содержащей хлорид натри и кварцевый песок.Notes. When borating sample No. 7 in the second stage, the duration of the cathode and anode half-periods was 1.0 and 0.5 s, respectively. The corrosion rate was determined by the gravimetric method after holding for 8 hours in stirred water containing sodium chloride and silica sand.

Claims

The formula and sampling of the brittleness of the hardened layer, the process is ELECTROLYZED BORIUM with a current density of 0.012 ROWING OF ALLOYED STEELS - 0.200 A / cm2, moreover, at the first stage, it includes processing in boron-containing 5 for 10 - 15 minutes the anode melts are supported in two stages with a reversing voltage of 0.42-0.90 V, and in the second polarity of the current in the second stage, different stages, they are passed through for 80 - 135 minutes in order to increase core-alternating current at a voltage of 1.37 - rozionnoy resistance and a decrease of 2.05 V.