SU1164315A1 - Состав дл комплексного насыщени стальных изделий - Google Patents

Abstract

СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСЫЩЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, со держащий карбид вольфрама, борсодержащее вещество и фтористый натрий, отличающийс   тем, что, с целью повьшени  тичности диффузионного сло  при сохранении его износостойкости, состав дополнительно , содержит кобальт и окись никел , а в качестве борсодержащего вещества - аморфный бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид вольфрама 20-40 Аморфный бор 15-25 Фтористый натрий 2-8 Кобальт20-30 Окись никел  15-25 г

Description

9д

:о 11 Изобретение относитс  к металлургии , а именно к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насьщающёй среды дл  диффузионного упрочнени  стальных издеИзвестна смесь дл  диффузионного насыщени  l1 , состо ща  из никель-, вольфрам-, натрий-, калийсодержащих веществ при следзпощем соотношении компонентов мас.%: Окись никел  О,. 1-5,0 Трехокись вольфрама 0,1-15,0 Эвтектическа  смесь вольфраматов кали  и натри Остальное Однако известный состав пригоден только дл  электрохимического насыщени , сложен в экплуатации, требует применени  дорогосто щего оборудовани  и использовани  источников посто  нного тока. Кроме того, получаемые при насыщении из данного состава никельвольфрамовые слои не позвол ют получить максимальный уровень износо стойкости диффузионного, покрыти . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му эффекту  вл етс  состав дл  боровольфрамировани  стальных изделий 2 содержащий карбид бора, натрий фтористьй и железную окалину при следую щем соотношении компонентов, мас.%: Карбид бора 40-60 Карбид вольфрама 10-15 Натрий фтористьш 4-10 Железна  окалина 25-30 Известньш состав позвол ет проВодить насыщение в окислительной сре де без защитной.оснастки.Однако полу чаемые при насьщении из данного состава боровольфрамированные слои не обеспечивают получение высокого уров н  пластичности Диффузионного сло . Целью изобретени   вл етс  повышение пластичности диффузионного сло  при сохранении его износостойкости . Поставленна  цель достигаетс  тем что состав дл  комплексного насьщени  стальных изделий, содержащий кар бид вол.ьфрама, борсодержащее вещество и фтористый натрий, дополнителы но содержит кобальт и окись никел , а в качестве борсодержащего вещества аморфньй бор, при следующем соотношении компонентов, мае Л: Карбид вольфрама 20-40 Аморфный бор 15-25 Фтористый натрий 2-8 Кобальт20-30 Окись никел  15-25 Введение в предлагаемый состав порошков кобальта и окиси никел  в количествах соответственно 20-30; 15-25 способствует образованию об твердого раствора кобальта и никел  в железе, обладающего повышенной пластичностью . Содержание карбида вольфрама в смеси менее 20% не обеспечивает необходимой твердости и%зносостойкости получаемого сло . При содержании карбида вольфрама более 40% резко снижаетс  пластичность сло , Содержание в составе кобальта менее 20% приводит к снижению пластичности получаемого сло . При содержании кобальта более 30% снижаетс  твердость и износостойкость нанесенного сло . Содержание бора менее 15% недостаточно дл  образовани  необходимого количества боридов, что приводит к снижению износостойкости. Содержание бора более 25% приводит к снижению пластичности сло . Содержание окиси никел  менее 15% недостаточно дл  образовани  св зующей фазы в необходимом количестве в получаемом слое. Содержание окиси никел  более 25% приводит к снижению твердости и износостойкости получаемого сло . Содержание фтористого натри  менее 2% недостаточно дл  образовани  необходимого количества флюса, что приводит -к снижению износостойкости сло . Содержание фтористого натри  более 8% приводит к получению пористого сло  вследствие избытка фторида . В смесь указанных компонентов помещают упрочн емые детали и в атмосфере водорода при 1100-1200 С в течение 4 - 10 ч осуществл ют процесс химико-термической обработки. Использование восстановительной атмо- сферы позвол ет не только активировать поверхности металлических порошков и восстановление окислов металлического никел , но и диффузию атомов элементов состава насыщени  в поверхностные слои упрочн емой детали. Структура полученного покрыти  представл ет собой эвтектическую смесь (з( -твердого раствора карбидов типа (Fe, W, и боридов FeB и FejB, легированных кобальтом, воль фрамом и никелем. Микротвердость такого покрыти  на стали У8А 1500- 1600 кг/мм . Микротвердость переходной зоны 800-900 кг/мм(). Пример. Состав дл  комплексного диффузионного насыщени  готовили смешением порошкообразных компонен-.. тон фракцией 0,1-0,2 мм в обычных услови х. Компоненты дл  приготовлени  смеси примен ли в виде карбида вольфрама (ГОСТ 20559-75),кобальта (ГОСТ972Г-79 аморфного бора (ГОСТ 10068-75), окиси никел  (ГОСТ 4331-68), фтористого нат ри  (марки Ч, ГОСТ 4463-66). Термодиффузионное насьпцение из пре длагаемого состава проводили на образцах из стали У8А размерами 10x1Ох х10 мм. Образцы помещали в подготовленный состав, насыпанный в керамическую лодочку с таким расчетом,чтобы на один образец приходилось по периметру 2-3 см реакционной смеси. Лодочку с образцами помещали в печь с атмосферой водорода, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки (1200 С) и вьщерживали 6ч, После процесса диффузионного насыщени  проводили закалку и отпуск исследуемых образцов. Результаты диффузионного насыщени  стали У8А после обработки из составов , содержащих компоненты в ра:зличных соотношени х, представлены в таблице. Как видно из таблицы, показатель хрупкости диффузионного сло , образованного на стали У8А в течение 6 ч, составл ет- р ,04, в то же врем  насьпцение из известного состава при же услови х позвол ет по . учить величину ,008. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о повьш1ении пластичности диффузионного сло  из предлагаемого состава по сравнению с известным в 1,3-2,О раза. Испытани  на износостойкость упрочненных образцов из стали У8А после насыщени  их из известного и предлагаемого составов показали, что при температуре в зоне трени  400 С износостойкость остает й т1а ОДН9М уровне. Показатель хрупкости определ ли на микротвердомере ПМТ-3 по известной методике. Использование предлагаемого состава дл  диффузионного упрочнени  стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами увеличение пластичности диффузионного сло  на 30-100%, возможность получени  диффузионного сло  на детал х сложной конфигурации, больших габаритов и сохранение высокого уровн  износостойкости нркрыти .

20 20 25 27 30,

35 40 .-24 35 25 35 35 65 18 32

37

3 5

0,006

17 20 25

30

0,005 34 0,004 33

12

(прототип) 12

Продолжение таблицы

ЗЗ.В.С

5-35 0,008

33

железна  окалина

Claims (1)

1. : СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСЬПЦЕ; НИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид вольфрама, борсодержащее вещество и фтористый натрий, о тл ич а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения плас*: тичности диффузионного слоя при сохранении его износостойкости, состав дополнительно. содержит кобальт и окись никеля, а в качестве борсодержащего вещества - аморфный бор при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

   Карбид вольфрама 20-40 Аморфный бор 15-25 Фтористый натрий 2-8 Кобальт 20-30 ^4 Окись никеля 15-25 'W

   Карбид вольфрама 20-40

   Аморфный бор 1*5-25

   Фтористый натрий 2-8

   Кобальт 20-30

   Окись никеля 15-25

   0,1-5,0

   0,1-15,0

   Остальное