SU1633015A1

SU1633015A1 - Boriding composition

Info

Publication number: SU1633015A1
Application number: SU894677483A
Authority: SU
Inventors: Борис Степанович Кухарев; Сергей Евгеньевич Ващев; Юрий Георгиевич Борисов; Сергей Владимирович Побережный; Анатолий Андреевич Герасименко; Анатолий Степанович Шкурат
Original assignee: Белорусский Политехнический Институт
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-03-07

Abstract

Изобретение относитс к химико- термической обработке сплавов в порошковых средах, в частности к диффузионному борированию, и может быть использовано в машиностроении. Целью изобретени вл етс повышение насыщенной способности состава и твердости обрабатываемой поверхности. На издели х из жаростойких сплавов на никелевой основе провод т обработку в герметизируемых контейнерах при 800-950&deg;С (4-8 ч) в смеси, содержащей , мас.%: моноборид никел 20-40; оксид алюмини 45-72j аморфный бор 5-10, тетрафтороборат кали 3-5. Использование в порошковой среде дл борировани жаростойких сплавов на никелевой основе моноборида никел в сочетании с аморфным бором приводит к значительному увеличению толщины и твердости боридного сло . 1 табл. 9The invention relates to the chemical and heat treatment of alloys in powder media, in particular to diffusion boronization, and can be used in mechanical engineering. The aim of the invention is to increase the saturated ability of the composition and the hardness of the treated surface. On products made of heat-resistant nickel-based alloys, processing is carried out in sealed containers at 800-950 ° C (4-8 hours) in a mixture containing, in wt.%: Nickel monoboride 20-40; Alumina 45-72j amorphous boron 5-10, potassium tetrafluoroborate 3-5. The use of nickel monoboride nickel monoboride in a powder medium for boronization of nickel monoboride in combination with amorphous boron leads to a significant increase in the thickness and hardness of the boride layer. 1 tab. 9

Description

Изобретение относитс к химико- термической обработке сплавов в порошковых средах, в частности к диффузионному борированию, и может быть использовано в машиностроительной промышленности.The invention relates to the chemical and heat treatment of alloys in powder media, in particular to diffusion boronization, and can be used in the engineering industry.

Цель изобретени - повышение насыщающей способности состава и увеличение твердости обрабатываемой поверхности .The purpose of the invention is to increase the saturability of the composition and increase the hardness of the treated surface.

Состав дл борировани содержит оксид алюминий, аморфный бор, тетрафтороборат кали и моноборид никел при следующем соотношении компонентов , мас.%:The composition for boronation contains aluminum oxide, amorphous boron, potassium tetrafluoroborate and nickel monoboride in the following ratio of components, wt%:

Моноборид никел 20-40 Оксид алюмини 45-72 Аморфный бор5-10Monoboride nickel 20-40 Aluminum oxide 45-72 Amorphous bor 5-10

Тетрафтороборат кали 3-5Potassium tetrafluoroborate 3-5

Использование в предлагаемой порошковой среде дл борировани жаростойких сплавов на никелевой основе моноборида никел (NiB) в сочетании с аморфным бором приводит к значительному увеличению толщины и твеодости. боридного сло , исключа при этом образование в нем зоны с низкой твердостью . Моноборид никел может быть получен либо путем проведени предварительного процесса восстановлени смеси на основе оксида бора, либо путем проведени предварительного процесса диффузионного отжига смеси на основе аморфного бора или карбида бора.The use of nickel monoboride nickel monoboride (NiB) heat-resistant nickel-based alloys in combination with amorphous boron in the proposed powder medium leads to a significant increase in thickness and solidity. boride layer, excluding the formation of zones with low hardness. Nickel monoboride can be obtained either by carrying out a preliminary process of reducing the mixture based on boron oxide, or by conducting a preliminary process of diffusion annealing the mixture based on amorphous boron or boron carbide.

О 00About 00

соwith

СПSP

Увеличение содержани моноборида никел в смеси выше указанных пределов приводит к ухудшению ее технологических свойств (спекание смеси, снижение чистоты упрочненной поверхности ) , к изменению структуры и,следовательно , к ухудшению свойств диффузионного сло . Снижение содержани моноборида никел ниже указанных пределов , (гриводит к резкому сокращению толщины боридного сло и некоторому падению твердости из-за уменьшени общей концентрации борсодержащих компонентов .An increase in the content of nickel monoboride in the mixture above the specified limits leads to a deterioration of its technological properties (sintering the mixture, a decrease in the purity of the hardened surface), a change in the structure and, consequently, a deterioration in the properties of the diffusion layer. A decrease in the content of nickel monoboride below the specified limits (leads to a sharp decrease in the thickness of the boride layer and a slight decrease in hardness due to a decrease in the total concentration of boron-containing components.

Используемые компоненты: оксид алюмини - предотвращает комкование смеси в процессе борировани и ее налипание на издели бор аморфный В - диффундирующий элемент, служит источником активных атомов бора{ тетрафтороборат кали KBF. - активатор процесса борировани ; моноборид никел NiB - борсодержащий компонент смеси, преп тствующий образованию на поверхности диффузионного сло зоны с повышенным содержанием никел и повышающий, следовательно, твердость боридного сло .Components used: aluminum oxide - prevents the clumping of the mixture in the process of boronation and its sticking to the products boron amorphous B - diffusing element, serves as a source of active boron atoms {potassium tetrafluoroborate KBF. - activator of the boronization process; nickel monoboride NiB is a boron-containing component of the mixture that prevents the formation of a zone with a high nickel content on the surface of the diffusion layer and, therefore, increases the hardness of the boride layer.

Пример. Процесс борировани жаростойких сплавов на никелевой основе с использованием предлагаемого состава провод т в контейнерах, герметизируемых плавким затвором при 800-950°С в течение 4-8 ч.Example. The process of boring heat-resistant nickel-based alloys using the proposed composition is carried out in containers sealed with a fusible bolt at 800-950 ° C for 4-8 hours.

Сравнительные данные по толщине и твердости боридного сло на жаростойком сплаве ХН78Т при использовании известных и предлагаемого составов приведены в таблице. Толщину слоев определ ют на микроскопе, микротвердость - на приборе ПМТ-3 при нагрузке 0,1 кг на поперечных шлифах.Comparative data on the thickness and hardness of the boride layer on the heat-resistant alloy XH78T using the known and proposed compositions are given in the table. The thickness of the layers is determined on a microscope, the microhardness is measured on a PMT-3 device with a load of 0.1 kg on transverse sections.

Из данных таблицы видно, что использование в качестве насыщающей среды дл борировани жаростойких сплавов на никелевой основе предлагаемого состава позвол ет увеличить толщину боридного сло в 3 раза и повысить его твердость на 35-40% по сравнению с боридными сло ми, полученными из известной смеси.From the data in the table it can be seen that using the proposed composition as a saturating medium for boring heat-resistant nickel-based alloys allows to increase the thickness of the boride layer by 3 times and increase its hardness by 35-40% compared to boride layers obtained from a known mixture.

Claims

Invention Formula

The composition for boring products, mainly from heat-resistant nickel-based alloys, including alumina, amorphous boron and potassium tetrafluoroborate. components, wt.%: Nickel monoboride 20-40

Alumina 45-72

Amorphous bor 5-10

Tetrafluoroborate

potassium 3-5

Proposed

5V + 20N1B + 3KBF + 72AltOj90041201320

7.5B 30NiB + AKBF4 + 58, SAltO, 90041201320

10V + 40NiB + 5KBF "45A1gO 90041201320

IB + lONiB 3KBF, + 86AltO 900440920

15B 50N1B + SKBF + ZOA1GO, 900460570

(deterioration of the technological properties of the carry - sintering, sticking to the surface being processed)