SU1046339A1 - Method for boronizing steel products by electrolysis - Google Patents

Method for boronizing steel products by electrolysis Download PDF

Info

Publication number
SU1046339A1
SU1046339A1 SU823379597A SU3379597A SU1046339A1 SU 1046339 A1 SU1046339 A1 SU 1046339A1 SU 823379597 A SU823379597 A SU 823379597A SU 3379597 A SU3379597 A SU 3379597A SU 1046339 A1 SU1046339 A1 SU 1046339A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrolyte
temperature
electrolysis
current
minutes
Prior art date
Application number
SU823379597A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федорович Коростелев
Анатолий Борисович Митрофанов
Original Assignee
Владимирский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимирский политехнический институт filed Critical Владимирский политехнический институт
Priority to SU823379597A priority Critical patent/SU1046339A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1046339A1 publication Critical patent/SU1046339A1/en

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО ВОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕ Й, включающий борирование в электролите с катодной плотностью тока 0,5 0 ,7 А/см2 в течение 15-30 мин, последующее отключение тока и выдержку в течение 30-120 мин, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности процесса, борирование в электролите провод т при 740-760 С, а выдержку в электролите при отключении тока провод  при 850-900°С, при этом обрабатываемые детали нагревают и подце{ живают их температуру на 30-50°С ibxue температуры электролита.A METHOD OF ELECTROLYSIS VERIATION OF STEEL DETAILS, including boronation in an electrolyte with a cathode current density of 0.5–0.7 A / cm2 for 15–30 min, subsequent shutdown of current and exposure for 30–120 min, characterized in that increasing the efficiency of the process, boronization in the electrolyte is carried out at 740-760 ° C, and holding the electrolyte in the electrolyte when the current is turned off is at 850-900 ° C, while the parts being processed are heated and the temperature is 30-50 ° C; With ibxue electrolyte temperature.

Description

оabout

4four

Ф ФОF DOF

0000

соwith

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к диффузионным способам обработки поверхности металличеслих изделий, и может быть использовано дл  борировани  штампов холодной и гор чей штамповки и пресс-форм лить  под давлением.The invention relates to metallurgy, in particular to diffusion methods for treating the surface of metal products, and can be used for boring cold and hot stamping dies and injection molds.

Известен способ электролизного борировани  сталей в расплавленной буре, заключающийс  в предварительном электролизном борировании при 1223.К (950°С) в течение 3 ч при плотности тока 0,2 последующем жидкостном борировании при 1253-1323К (980-1050c)ClJ.A known method of electrolytic boronation of steels in a molten drill, consisting in preliminary electrolysis boronation at 1223.K (950 ° C) for 3 hours at a current density of 0.2 and subsequent liquid boronization at 1253-1323K (980-1050c) ClJ.

Однако по этому способу дл  получени  борированных слоев глубиной 0,6 мм с твердостью Нр 16000 МПа требуетс  длительное врем , в результате чего из-за воздействи  высокой температуры, .и кислорода атмосферы тигель и графитовые аноды часто выход т из стро , а электролит загр зн етс  графитом.However, according to this method, it takes a long time to obtain boron layers with a depth of 0.6 mm and a hardness of H 16000 MPa, as a result of which the crucible and graphite anodes are often destroyed due to the high temperature and oxygen of the atmosphere. is graphite.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  способ электролизного борировани  стальных деталей , при котором электролизное борирование провод т при .1053-1093 К (780-820с) с катодной плотностью тока 0,5-0,7 А/см 2 в течение 3012-0 мин в зависимости от глубины борированного сло  2J,The closest to the technical essence and the achieved effect to the proposed is a method of electrolysis boring of steel parts, in which electrolysis boriding is carried out at .1053-1093 K (780-820s) with a cathodic current density of 0.5-0.7 A / cm 2 within 3012–0 min, depending on the depth of the boronized 2J layer,

Однако электролизное борирование при 10S3-1093K (780-820°С) с катодной плотностью тока О,5-0,7-А/см в течение 15-30 мин происходит в услови х , когда температура борируемой детали равна тe шepaтype электролита , что при борировании легированных сталей типа 5ХНМ, 4Х5МФС и др. не всегда гарантирует получение сло  заданной глубины. Выдержка при высокой температуре 1173-1273 К в течение 30-120 мин вызывает значительный перегрев и окисление тигл  (900-1000°С).However, electrolysis boronation at 10S3-1093K (780-820 ° C) with a cathodic current density of 0-0-0-A / cm for 15-30 minutes occurs under conditions when the temperature of the part to be borne is equal to that of electrolyte when boring alloyed steels of the type 5ХНМ, 4Х5МФС and others, it does not always guarantee the formation of a layer of a given depth. Exposure at a high temperature of 1173-1273 K for 30-120 minutes causes significant overheating and oxidation of the crucibles (900-1000 ° C).

Целью изобретени   вл етс  повы ,шение экономичности процесса.The aim of the invention is to increase the efficiency of the process.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу электролизного борировани  стальных деталей , включающему борирование в электролите с катодной плотностью тока 0,5-0,7 А/см 2 в течение 15-30 мин, последующее отключение тока и выдержку в течение 30-120 мин, борирование в электролите ведут при 740-7бО°С, а выдержку при 850-900°С, при этом обрабатываемыедетали нагревают и поддерживают их температуру на 305о С выше температуры электролита.This goal is achieved by the fact that according to the method of electrolysis boring of steel parts, including boronation in an electrolyte with a cathodic current density of 0.5-0.7 A / cm 2 for 15-30 minutes, subsequent shutdown of current and exposure for 30-120 minutes , boronization in the electrolyte is carried out at 740-7bO ° C, and holding at 850-900 ° C, while the parts being processed are heated and their temperature is maintained at 305 ° C above the electrolyte temperature.

На первЬй стадии под действием электрического тока с высокой скоростью выдел ют необходимое количество бора на борируемой детали, на второй стадии происходит его диффузи  внутрь детали при отключенном токе. Высока  плотность.тока обеспечивает высокую скорость выделени  бора на детали, а следовательно, незначительное врем  пребывани  ано5 да в ванне; более низка  температура электролита (на 30-50 градусов ниже температуры детали) снижает вредное воздействие кислорода атмосферы на материал тигл  и материалAt the first stage, the required amount of boron on the part to be borated is extracted with a high speed under the action of an electric current; in the second stage, it is diffused into the part with the current turned off. High density. The current provides a high rate of boron release on the parts, and, consequently, a small residence time of the anodine in the bath; lower electrolyte temperature (30–50 degrees below the part temperature) reduces the harmful effects of atmospheric oxygen on the crucible material and material

0 анода.0 anode.

Пример 1. Борированию подвергают штамп гор чей штамповки. Размеры вкладыша 0 100x20 мм. Материал сталь 5ХНМ. Борируемый вкла5 ды1п с нагревателем устанавливают в тигель с расплавленным в электропечи электролитом (85% буры и 15% пова ренной соли) при 1023 К (750°С). В это же врем  опускают в электролит и графитовые аноды. Тепловую мощность нагревател  регулируют в пределах от 3 до 5 кВт, обеспечива  при этом поддержание температуры вкладыша на 30 градусов выше температуры электролита, т.е. 1053 .К ().Example 1. Hot stamping is subjected to boring. The dimensions of the liner 0 100x20 mm. Material steel 5HNM. The enclosed enclosure with a heater is installed in a crucible with electrolyte melted in an electric furnace (85% borax and 15% of powdered salt) at 1023 K (750 ° C). At the same time, immersed in the electrolyte and graphite anodes. The heat power of the heater is regulated in the range from 3 to 5 kW, while maintaining the temperature of the liner 30 degrees above the electrolyte temperature, i.e. 1053 .K ().

Включают посто нный ток, устанавливают плотность тока 0,5-0,7 А/см и ведут электролиз в течение 15 мин.They turn on the direct current, set the current density to 0.5-0.7 A / cm and conduct electrolysis for 15 minutes.

После этого ток выключают, аноды извлекают из ванны, а температуруAfter that, the current is turned off, the anodes are removed from the bath, and the temperature

0 вкладыша поддерживают на 30 граду-- . сов выше температурь ванны при нагреве и в процессе последующей выдержки в течение 30 мин при 1123 К(&5()°С). После выдержки штамп подвергают0 liner support for 30 degrees--. The temperature of the bath is higher during heating and during the subsequent aging for 30 min at 1123 K (& 5 () ° C). After aging the stamp is subjected to

5 закалке, отмывке от солей и отпуску. П р и м е р 2. Борированию подвергают вкладыши пресс-форм лить  под давлением. Размеры вкладыша 300x250x70 мм. Материал сталь5 hardening, salt washing and tempering. PRI mme R 2. Boring is subjected to liners molds cast under pressure. The dimensions of the liner 300x250x70 mm. Material steel

п 4Х5МФС. Борируемый вкладыш с нагревателем устанавливают в тигель с расплавленным в электропечи электролитом (85% буры и 15% поваренной соли) при 1033 К (7бО°С). В- это же врем  опускают в электролит графитовые аноды. Тепловую мощность нагревател  регулируют в пределах 5-10 кВт, обеспечивающих поддержание температуры вкладыша на 50 градусов выше температуры электролита, т.е. 1083 Кn 4H5MFS. A bored liner with a heater is installed in a crucible with electrolyte melted in an electric furnace (85% borax and 15% sodium chloride) at 1033 K (7 ° C). At the same time, graphite anodes are immersed in the electrolyte. The heat power of the heater is controlled in the range of 5-10 kW, which maintains the temperature of the liner 50 degrees above the electrolyte temperature 1083 K

0 (810°С). Включают посто нный ток, устанавливают плотность тока 0,50 ,,7 А/см и ведут электролиз в течецие 30 мин.- После этого ток выключают , аноды извлекают из ванны, а0 (810 ° C). They turn on the direct current, set the current density to 0.50, 7 A / cm and conduct electrolysis in a leak for 30 minutes. After that, the current is turned off, the anodes are removed from the bath, and

5 температуру ванны поднимают до5 bath temperature is raised to

1173 К (900°С), поддержива  температуру вкладыша на 50 градусов выше температуры ванны при нагреве ив процессе последующей выдержки в1173 K (900 ° C), maintaining the temperature of the liner 50 degrees above the temperature of the bath when heated and in the process of subsequent exposure to

0 течение 120 мин.0 for 120 minutes

После выдержки вкладыа подвергают закалке, отмывке от солей и отпуску. В таблице приведены сравнительные данные испытаний известного и пред5 лагаемого способов.After exposure, the deposits are subjected to quenching, salt washing and tempering. The table shows the comparative data from tests of the known and proposed methods.

4Х5МФС4H5MFS

30thirty

0,50.5

до 147.3 up to 147.3

0,25 160000.25 16000

1073 (1200) (800) и 1273 (1000)1073 (1200) (800) and 1273 (1000)

Повышение экономичности способа происходит за счет снижени  расхода электроэнергии, повышени  стойкости тигл  и анодов за счет увеличени  рабочего ресурса используемого электролита . Повышение стойкости тигл  оценив .алось путем сопоставлени  средней стойкости партии трех опытных тиглей когда процесс проводили по известному способу, со средней стойкостью трех опытных тиглей, процесс борировани  в которых осуществл ли по пред лагаемому способу. Установлено, что средн   стойкость тиглей из стали 1Х18Н10ТЛ по известному способу составл ет 600-800 ч непрерывной работы по предлагаемого способу продолжительность непрерывной работы таких же тиглей увеличиваетс  до 9001200 ч. Точно также оценивали стойкость электродов и электролита. Продолжительность непрерывной работы графитовых электродов по известному способу в среднем составл ла 20.0 ч. 1, Снижение температуры по предлагаемому способу позволило повысить стойкость электродов до 240 ч. Снижение рабочей температуры электролита на 30-60 градусов значительно замедл ет развитие процессов окислени  и растворени , в результате чего электролит не насьЕдаетс  газами из атмосгферы , железом и другими элементами тигл . Стойкость электрюлита.при этом увеличиваетс  с 400 до 480- . 500 ч. . Использование предлагаемого способа электролизного борировани  по сравнению с известным позвол ет на 30-50 градусов снизить температуру электролизной ванны, снизить температуру по наружной поверхности тигл  на 250 градусов и за счет этого повысить стойкость тигл  на 30-50%, а ст.ойкость анодов и электролита подн ть на 20-30% при. сохранении прочностных свойств обрабатываегдлх деталей.Improving the efficiency of the method is due to the reduction of energy consumption, increasing the resistance of the crucibles and anodes by increasing the working life of the electrolyte used. The increase in crucible resistance was estimated by comparing the average resistance of a batch of three experimental crucibles when the process was carried out in a known manner with the average resistance of three experimental crucibles, in which the boronization process was carried out according to the proposed method. It has been established that the average resistance of crucibles made of 1X18H10TL steel by a known method is 600-800 hours of continuous work according to the proposed method, the duration of continuous operation of the same crucibles increases to 9001200 hours. Similarly, the resistance of electrodes and electrolyte was evaluated. The duration of continuous operation of graphite electrodes according to a known method was on average 20.0 hours. 1 The temperature reduction of the proposed method allowed the electrodes to last up to 240 hours. A decrease in the working temperature of the electrolyte by 30-60 degrees significantly slows down the development of oxidation and dissolution processes, as a result What the electrolyte does not fill The gases from the atmosphere, iron and other elements of the crucibles. The strength of electrulite increases from 400 to 480. 500 h. Using the proposed method of electrolysis boronation as compared with the known method allows reducing the temperature of the electrolysis bath by 30-50 degrees, reducing the temperature on the outer surface of the crucible by 250 degrees and thereby increasing the resistance of the crucible by 30-50%, and the stability of the anodes and electrolyte raise by 20-30% at. preserving the strength properties of machined parts.

Claims (1)

(57 ) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, вклю чающий борирование в электролите с катодной плотностью тока 0,5 0,7 А/см2 в течение 15-30 мин, последующее отключение тока и выдержку в течение 30-120 мин, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса, борирование в электролите проводят при 740-760°C, а выдержку в электролите при отключении тока проводя^ при 850-900°C,, при этом обрабатываемые детали нагревают и поддерживают их температуру на 30-50°С йиие температуры электролита.(57) METHOD FOR ELECTROLYZING BORING OF STEEL PARTS, including boronation in an electrolyte with a cathode current density of 0.5 0.7 A / cm 2 for 15-30 minutes, subsequent shutdown of the current and holding for 30-120 minutes, characterized in that, in order to increase the efficiency of the process, boroning in the electrolyte is carried out at 740-760 ° C, and holding in the electrolyte when the current is cut off is carried out ^ at 850-900 ° C, while the workpieces are heated and their temperature is maintained at 30-50 ° With electrolyte temperature.
SU823379597A 1982-01-06 1982-01-06 Method for boronizing steel products by electrolysis SU1046339A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823379597A SU1046339A1 (en) 1982-01-06 1982-01-06 Method for boronizing steel products by electrolysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823379597A SU1046339A1 (en) 1982-01-06 1982-01-06 Method for boronizing steel products by electrolysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1046339A1 true SU1046339A1 (en) 1983-10-07

Family

ID=20991572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823379597A SU1046339A1 (en) 1982-01-06 1982-01-06 Method for boronizing steel products by electrolysis

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1046339A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 47140р,.кл. С 23 С 9/04 .1968. I 2. Авторское свидетельство СССР 694559 кл. С 23 С 9/10, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU780437B2 (en) An improved process and apparatus for cleaning and/or coating metal surfaces using electro-plasma technology
SU1046339A1 (en) Method for boronizing steel products by electrolysis
CN114855105A (en) Pretreatment method of titanium anode base material
Jacobs et al. Plasma Carburiiing: Theory; Industrial Benefits and Practices
CN1110332A (en) Postheating treatment process after metallic cementation
CN112981467A (en) Method for reducing carbon pollution in molten salt electrolysis process
US3726772A (en) Method for removing iron impurities contained in a salt bath for nitrogenation
US3201286A (en) Method of boronizing
SU1761812A1 (en) Method for heat treatment of steel alloyed with chromium and/or aluminium and oxidizing medium for realization thereof
SU1740490A1 (en) Method for reconditioning of worn-out steel parts
RU2450084C1 (en) Electrodiffusion thermal treatment of hollow part from steel
SU461161A1 (en) The method of chemical heat treatment of metals
SU499342A1 (en) The method of heat treatment of borated products
CN1069527A (en) Carbon arc carburizing
RU2061089C1 (en) Method of thermal treatment of steel parts
RU2210617C1 (en) Combined carbon steel boronizing method
JPS58164793A (en) Treatment of anode for copper electrolysis
SU1708941A1 (en) Method for electrochemical aluminizing
RU2215060C2 (en) Boronizing melt composition
SU1030418A1 (en) Method for producing casehardening coats on steel and cast iron
KR100305693B1 (en) Electrolytic pickling method of cold-annealed austenitic stainless steel sheet
JPS5822388A (en) Surface treatment of metallic mold
SU855078A1 (en) Method of treatment of self-burned anode base of aluminium electrolyzer
JPH08170182A (en) Method of surface-treating metal and substrate treated thereby
CN108677122A (en) A kind of preparation method of high rigidity alumetized steel