SU1155627A1 - Порошкообразный состав дл борировани стальных изделий - Google Patents

Abstract

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, фтористый натрий и железную окалину, отличающийс  тем, что, с целью повышени  насыщающей способности состава и микротвердости борированного сло , состав дополнительно содержит карбамид и карбонат натри  при следукмцем соотношении компонентов, мас.%: Карбид бора40-60 Фтористый натрий 5-10 Карбамид5-10 Карбонат натри  2-5 Железна  окалина Остальное

Description

У1 :п

Эд

ю Изобретение относитс  к металлур гии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых насьпдающих средах, в частности к диффузионному борированию м таллов и сплавов, и может быть использовано в машиностроительной, пр боростроительной и других отрасл х промышленности дл  повьшени  износо стойкости стальных изделий. Известен состав 1 дл  диффузи .онного упрочнени  стальных изделий, с одержащий, мае.%: Карбид бораАО-60 Фтористьй натрий2-О Железна  окалина25-45 итрид бора5-25 Недостатком известного состава  вл етс  его низка  насыщающа  способность , так как толщина диффузион ного сло  не превышает 100 мкм. Кро ме того, использование нитрида бора в количестве до 25 мас.% значительн удорожает стоимость. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаем . му результату  вл етс  состав 2J , котором содержатс  следукщие компоненты , мас.%: Карбид бора 45-60 Фтористый натрий 3-10 Железна  окалина 25-45 Желта  кров на  соль 7-25 Диффузионное насыщение провод т образцами стали (с размерами 10 10 X 10 мм) . Составы готов т смешением порошковых компонентов (размер фрак ции 0,05-0,25 мм). Приготовленной смесью обсыпают образць слоем не ме нее 5 мм. Поддон с образцами помеща ют в электропечь с температурой 900°С. Продолжительность диффузионн го нась дени  4 ч. Процесс провод т без применени  плавкого затвора. Однако известный состав характер зуетс  недостаточно высокой насыщаю щей способностью и относительно низ кой микротвердостью диффузионного сло . Цель изобретени  - повьшение нас щающей способности состава и микротвердости борированного сло . 72 Поставленна  цель достигаетс  тем, что порошкообразный состав дл  борировани  стальных изделий, содержащий карбид бора, фтористьй натрий и железную окалину, дополнительно содержит карбамид и карбонат натри  при с л едующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид бора Фтористый натрий Карбамид Карбонат 2-5 натри  Железна  Остальное окалина Дл  приготовлени  состава используют карбид бора ГОСТа 5744-74J натрий фтористьй NaF ГОСТа 4463-76, железчую окалину ГОСТа 2787-75, мочевину (Ш2)2 СО ГОСТа 6691-77, карбонат натри  безводный ГОСТа 83-79. Карбид бора  вл етс  борирук цим агентом состава; натрий фтористый активатором процесса железна  окалина - разбавителем шихты и предотвращает ее от спекани . При взаимодействии мочевины и карбоната натри  образуетс  цианат, способствук ций noBbmieнию насыщающей способности состава и предохран ющий шихту и поверхность обрабатьшаемых изделий от воздействи  кислорода, чему также содействует образование газообразных веществ (N2, Шз, СО). Процесс диффузионного насыщени  в обычной печной среде без применени  плавкого затвора. При этом происходит интенсификаци  диффузионных процессов в результате одновременной диффузии атомов бора, азота и углерода, образукщихс  при совместном разложении карба1 ида и карбоната натри . Все образцы испытывают в услови х , идентичных с прототипом, т.е. продолжительность процесса борировани  4 ч., температура , размер образцов 10-1010 мм. П ,р и м е р 1. Дл  приготовлени  борирующего состава берут 60 г В4С, 25 г , 5 г NaF, 8 г (N112)2 СО и 2 г и обсыпают им отшлифованные и обезжиренные образцы из стали марки 45 в количестве 5 штук, установленные в поддоне. Толщина сло  порошковой смеси на образцах равна 4 мм. Затем поддон с образцами устанавливают в электропечь . При 900 С провод т процесс борировани  в течение 4ч. После этого поддон с образцами извлекают из печи, охлаждают на воздухе до 100°С. Затем образцы очищают от налипших частиц порошковой смеси и определ ют привес массы образцов. Примеры 2-9. Процесс бори ровани  провод т аналогично примеРУ № 1. Пример 10. Процесс бориро вани  воспроизведен согласно прототипу . Все данные сведены в таблицу. Насьвдакща  состав содержит В С 60 , Fe О 25; NaF - 5; желта  кров на  соль - 10. Насыщающа  способность образцов представл ет собой отношение привеса образца, борированного предлагае мым составом к привесу образца, борированного известным составом. При вес определ етс  как среднеарифмети ческое значение привесов дл  5 бори рованных образцов и в случае борировани  изве:стным составом условно принимаетс  за 1. Как видно из таблицы, насыщающа  способность сло  заметно выше показ телей прототипа (1,9-2,5). Микротвердость диффузионных слоев определ ют с помощью микротвердомера ПМГ-3 при нагрузке 50г. Микротвердость диффузионного сло  при борировании образцов в предлагаемом составе составл ет 1800-1850 кг/мм, в известном - 1700 кг/мм. Кроме того, при проведении диффузионного насыщени  в предлагаемом составе исключаетс  возможность образовани  цианистых соединений, тогда как при борировании в известном составе, разложение желтой кров ной соли с образованием азота в промежуточном процессе дает цианистый калий. Таким образом, предлагаемый состав по сравнению с прототипом, базовым обладает более высокой насьвцакщей способностью (1,9-2,5) J повьш1енной микротвердостью (1700-1950 кг-мм), оба указанных параметра способствуют повьш1ению срока службы изделий при работе в услови х интенсивного износа . Кроме того, исключено образование высокотоксичных цианистых соединений , что создает безопасность проведени  процесса борировани . Предлагаемый состав позвол ет сэкономить на каладом кг азотиругацего компонента 1,25 руб.

1800-1850 1700-1750 1750-1800 1900-1950

970

1050

900

Разъедание по верхности Известный состав содержит , . соль - to.

Продолжение таблицы 25; NaF-5; желта  кров на 

Claims (1)

1. ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, фтористый натрий и железную окалину, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и микротвердости борированного слоя, состав дополнительно содержит карбамид и карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Карбид бора 40-60

   Фтористый натрий 5-10

   Карбамид 5-10

   Карбонат натрия 2-5 Железная окалина Остальное