SU1620505A1 - Состав дл диффузионного насыщени стальных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к химико-термической обработке стальных изделий, а именно к процессам диффузионного насыщени , преимущественно бором, различных деталей машин, инструмента и технологической оснастки, и может быть использовано в машиностроении и других отрасл х промышленности. Пель изобретени  - снижение хрупкости диффузионных слоев и повышение износостойкости стальных изделий. Состав содержит 1-2 мас.% гексафтор- алюмината аммони , 15-20 мас.% азотированного электролитического марганца и остальное карбид бора. Состав позвол ет снизить хрупкость диффузионных слоев в среднем на 50%, а износостойкость увеличиваетс  на 15- 20%. 1 табл. с S СЛ

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к химико-термической обработке стальных изделий, а именно к процессам диффузионного насыщени , преимущественно бором, различных деталей машин, инструмента и технологической оснастки, и может быть использовано в машиностроении и других отрасл х промышленности.

1 ель изобретени  - снижение хрупкости диффузионного сло  и повышение износостойкости стальных изделий.

Состав содержит карбид бора, азотированный электролитический марганец и гексафторалюминат аммони  при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гексафторалюминат аммони 1-2

Азотированный электролитический марганец15-20 Карбид бора Остальное Карбид бора (ГОСТ 5744-74) выполн ет функцию поставщика активных атомов бора дл  образовани  на поверхности сталей боридов железа, обладающих высокой твердостью и, как следствие, износостойкостью.

Азотированный электролитический марганец (ТУ 14-5-59-75) Mn(N) выполн ет функцию поставщика активных атомов марганца и активизатора процесса насыщени . Активизаци  процесса борировани  происходит вследствие формировани  и роста однофазного борид- ного сло , состо щего из фазы (7е, Mn)2R, скорость роста которой выше скорости фазы Fe R, так как атомный радиус марганца больше атомного радиуса железа (соответственно 1,30 Л и 1,24 А)о Легирование борида железа Fe2R марганцем снижает хрупкость диф

фузионного сло , обеспечивает формирование благопри тной эпюры остаточных сжимающих напр жений после насыщени  во.всем интервале температур и, как следствие, повышение износе- стойкости обрабатываемых изделий.

Гексафторалюминат аммони  (NU4) 2 AlF  вл етс  активизатором процесса насыщени .

Состав дл  диффузионного насыще- ни  стальных изделий, содержание компонентов в котором выходит за пределы , ограниченные формулой изобретени , не удовлетвор ет поставленным цел м по следующим причинам:

увеличение в составе количества азотированного электролитического марганца приводит к протеканию преимщественно процесса марганцировани  с участием бора, что не дает положительного эффекта - повышени  износостойкости обрабатываемых изделий, а уменьшение приводит к повышению хрупкости диффузионных слоев;

увеличение в составе гексафторалю

мината аммони  вызывает интенсивное газовыделение из состава продуктов его разложени  без сколько-нибудь заметного увеличени  толщины диффузионного сло , а при меньших количествах активизатора толщина диффузионного сло  снижаетс .

Химико-термическую обработку в предлагаемом составе осуществл ют при

850-980 С в течение 4-6 ч в контейне45

pax с плавким затвором без -использовани  вакуума и защитных атмосфер. В таблице приведены исследуемые составы, а также результаты испытаний на хрупкость и износостойкость борид- ных слоев на стали 45, полученных в 50

0

Q 5

0

5

0

5

0

известном и предлагаемом составах.

Насыщение провод т при 900°С в течение 4 ч в контейнере с плавким затвором

Испытани  на хрупкость боридных слоев провод т на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузке 0,490 Н (количество отпечатков ), времени выдержки при нагружении {tf) 15 с. Хрупкость оценивают по среднему баллу хрупкости - отношению суммарного балла хрупкости (Z,,) к общему количеству отпечатков (п).

Испытани  на износостойкость провод т на машине типа 1 кода-Савина при нагрузке 5 кг и скорости вращени  твердосплавного диска (59,0 мм1, ,45 мм; HRC3 74-75) 730 об/мин. Износ оценивают через 15 мин испытаний по объему лунки (мм3), вытертой диском на плоской поверхности бори- рованного образца.

I

Как видно из приведенных данных,

применение предлагаемого состава позвол ет снизить хрупкость диффузионных слоев в среднем на 507 и повысить износостойкость обрабатываемых изделий на 15-20%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Состав дл  диффузионного насыщени  стальных изделий, включающий карбид бора, марганецсодержащее вещество и активатор, отличающийс  тем, что, с целью снижени  хрупкости диффузионного сло  и повышени  износостойкости стальных изделий, он в качестве марганецсодержащего вещества содержит азотированный электролитический манганец, а в качестве активатора - гексафторалюминат аммони  при следующем соотношении компонентов, мае. %:

   Гексафторалюминат аммони 1-2

   Азотированный электролитический марганец 15-20 Карбид бораОстальное