SU1544840A1

SU1544840A1 - Состав дл боромеднени железоуглеродистых сплавов

Info

Publication number: SU1544840A1
Application number: SU884373826A
Authority: SU
Inventors: Юрий Моисеевич Эльяшев; Алла Андреевна Яросюк; Наталья Дмитриевна Савченко; Леонид Моисеевич Левит
Original assignee: Симферопольский Филиал Центрального Проектно-Конструкторского И Технологического Бюро Главсантехпрома
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1988-02-03
Publication date: 1990-02-23

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к комплексным термодиффузионным покрыти м, получаемым из порошковых сред, и может примен тьс в любой отрасли машиностроени дл повышени износостойкости изделий из железоуглеродистых сплавов. Цель - снижение термических деформаций за счет снижени температуры насыщени , повышение износостойкости за счет увеличени твердости диффузионного сло , а также сокращение длительности процесса насыщени изделий из железоуглеродистых сплавов. Состав содержит, мас.%: карбид бора 40-44, окись меди 32-40, порошок титана 8-10, порошок меди 2-4 и фтористый натрий 8-12. Состав позвол ет снизить температуру насыщени до 600°С, длительность в 2-4 раза, термические деформации, которые наход тс в пределах допуска. Износостойкость изделий увеличиваетс в 1,4 раза. 3 табл.

Description

Изобретение относитс к металлургии , в частности к хнмико-термичес- кой обработке, а именно к комплексным диффузионным покрыти м, получаемым из порошковых сред, и может найти применение в любой отрасли машиностроени дл повышени износостойкости железоуглеродистых сплавов.

Цель изобретени - снижение термических деформаций за счет снижени температуры насыщени , повышение износостойкости за счет увеличени твердости диффузионного сло , а также сокращение длительности процесса насыщени изделии из железоуглеродистых сплавов.

Состав дл боромеднени содержит карбид бора, окись меди и натрий фтористый , порошок титана и порошок меди при следующем соотношении компонентов , мас.%:

Карбид бора40-44

Окись меди32-40

Порошок титана8-10

Порошок меди2-4

Натрий фтористый8-12

Диффузионное боромеднение в предлагаемом составе провод т в течение 1-2 ч при 540-620°С.

Карбид бора В4С вводитс в состав компонентов с целью получени сло с содержанием борида железа.

Ј

00 Јь

Окись меди CuO вводитс как окислитель при протекании экзотермической реакции

2CuO + Ti « TiOa + 2Cu + Q .

Порошок титана Ti вводитс как восстановитель при протекании экзотермической реакции.

Порошок меди Си вводитс с цепью Получени сло с содержанием меди.

Натрий фтористый HaF вводитс как активирующа добавка.

Введение порошков титана и меди способствует протеканию экзотермической реакции, в результате которой температура на поверхности обрабатываемой детали кратковременно (напри- Йер, 5-10 мин) повышаетс до 1000- 1100°С, что полностью обеспечивает диффузию насыщающих элементов бора и Меди. При этом медь диффундирует в бверхность детали в результате восстановлени из окиси меди при экзо- |гермической реакции.

Введение в состав порошка титана менее 3 мас.% приводит к нестабиль- Йости протекани экзотермической реакции . Увеличение его свыше 10 мас.% не гарантирует хорошей поверхности, Т.е. отсутстви оплавлени рабочей Поверхности.

Уменьшение содержани порошка меди (менее 2 мас,%) снижает стабиль- Цость процесса при 540-620 С. Увеличение количества порошка меди в смес ( более 4 мас.%) ухудшает технические свойства диффузионного сло , снижа поверхностную твердость. Химическа реакци между компонентами смеси создает благопри тные услови дл увеличени активности насыщающей смеси, Что сокращает длительность процесса диффузионного упрочнени деталей из Любого железоуглеродистого сплава, например чугуна или стали.

Величина термических деформаций поверхности изделий находитс в пределах допуска.

В табл. 1 представлены исследуемы составы дл боромеднени , а в табл.2 свойства диффузионных слоев, полученных из известного и предлагаемого составов.

Испытани на износостойкость проводили на образцах, обработанных в предлагаемом составе и известном, на машине трени СМЦ-2 при трении

i

скольжени .

Режим испытаний:

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Нагрузка на образец , кгс50 Число оборотов опытного образца, об/мин500 Процент проскальзывани , %20 Эталонный образец Сталь ШХ

15 ШС 60-62

Износостойкость в предлагаемом составе, как видно из данных табл.2, в 1,4 раза выше, чем в известном составе . Обработку в известном составе осуществл ли при 900°С в течение 4 ч дл получени толщины сло 150 мкм, так как в результате механической обработки деформированной поверхности детали значительную часть сло необходимо снимать.

Пример 1. Образцы из ковкого чугуна размерами мм и стали У8 диаметром 15 мм и длиной 100 мм подвергали химико-термической обработке в предлагаемом составе, в контейнере с плавким затвором при температуре насыщени 600°С и времени выдержки 1 ч.

Пример 2. Детали формообразующего штампа из стали У8 дл изготовлени корпуса замка ЗН2А диаметром 15 мМ и длиной 100 мм подвергают химико-термической обработке в предлагаемом и известном составах при соответствующих сопоставительных режимах с целью вы влени термических деформаций изделий, определени твердости диффузионного сло и насыщающей способности. Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Из приведенных данных в табл.1-3 следует, что химико-термическа обработка стальных и чугунных деталей, работающих в услови х интенсивного износа, например формообразующих штампов, в предлагаемом составе по сравнению с обработкой в известном составе снижает термическую деформацию поверхности этих деталей до минимума (в пределах- допуска), врем обработки насыщающей смесью сокращаетс в 2-«-4 раза, а также увеличивает поверхностную твердость этих деталей при низкой температуре, что позвол ет повысить их износостойкость в 1,4 раза и увеличивает срок годности этих изделий.

Claims

Формула из

5 о б

15

р е т е н и

Состав дл боромеднени железоуглеродистых сплавов, содержащий карбид бора, окись меди, фтористый натрий, отличающийс тем, что, с целью снижени термических деформаций за счет снижени температуры насыщени , повышени износостойкости за счет увеличени твердости диффузи1544840

онного сло , а также сокращени дли тельности процесса насыщени , он дополнительно содержит порошок титана и порошок меди при еледуюцем соотношении компонентов, мае.: Карбид бора40-44

Окись меди32-40

Порошок титана8-10

Порошок меди2-4

Фтористый натрий 8-12

Карбид бора, мас.% Окись меди, мас.% Порошок титана, мас.% Порошок меди, мас.% Натрий фтористый, мас. Температура насыщени , Врем выдержки, ч Толщина сло (на стали мкм

Микротвердость, МПа Величина деформации, м ( допуск 0,01 мм) Толщина сло после шлифовани дл устранени деформации, мкм Скорость износа, мг/с

Таблица

В пределах допуска

30-40 0,35

30-40 0,35

15448408

Таблица 3

Карбид бора, мас.% Окись меди, мас.% Порошок титана, мас.%

Порошок меди, мас.%

Натрий фтористый, мас.%

Температура насыщени , °С Врем выдержки, ч Толщина сло , мкм Величина деформации , мм

(допуск 0,01 мм) Микротвердость, МЛа

Толщина сло после шлифовани дл устранени деформации, мкм Скорость износа, мг/с

0,950,01

1000013000

1535

0,500,35