SU1726556A1 - Состав дл борохромировани стальных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к составам дл  химико-термической обработки стальных изделий. Целью  вл етс  увеличение насыщающей способности состава, повышение износостойкости обрабатываемых изделий за счет снижени  хрупкости диффузионного сло . Состав содержит , %: хром 15-20; бура 4-6; цинк 2-4; фтористый калий 1,5-3; карбид бора 20-30; окись алюмини  остальное. Износостойкость образцов, обработанных в составе, выше в 1,3-1,5 раза по сравнению с прототипом .

Description

Изобретение относитс  к химико-термической обработке стальных изделий, в частности к процессу диффузионного насыщени  деталей из боросодержащих порошковых смесей, и может быть использовано в металлургической промышленности, машиностроении дл  получени  защитных покрытий на поверхност х, подверженных абразивному изнашиванию в агрессивных средах.

Цель изобретени  - увеличение насыщающей способности порошкового состава , повышение износостойкости обрабатываемых изделий путем снижени  хрупкости диффузионного сло .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в состав дл  борохромировани , включающий хром, фтористый калий и карбид бора, дополнительно ввод т цинк, буру и окись алюмини  при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хром15-20

Бура4-6

Цинк2-4

Фтористый калий1,5-3

Карбид бора20-30

Окись алюмини Остальное

Использование в насыщающем составе цинка в количестве 2-4 мас.% снижает хрупкость борохромированного покрыти  и обеспечивает его достаточную пластичность . Кроме того, присутствие цинка в насыщающей смеси способствует активизации диффузии насыщающих элементов, увеличению толщины диффузионного сло  и образованию на поверхности деталей высокопластичных стойких в агрессивных средах сложных боридов хрома.

При уменьшении содержани  цинка менее 2 мас.% увеличиваетс  хрупкость диффузионного сло . Увеличение содержани  цинка свыше 4 мас.% в смеси ухудшает качество поверхности обрабатываемых деталей , наблюдаютс  прижоги и стравливание покрыти .

Изменение соотношени  хрома и карбида бора в составе приводит к смещению

VI

ю

CN

сл ел о

процесса соответственно в область хромировани  или борировани .

Бура  вл етс  источником активных атомов бора. При уменьшении содержани  буры снижаетс  насыщающа  способность состава, при увеличении наблюдаетс  спекание смеси.

Окись алюмини  повышает технологичность смеси, преп тству  ее спеканию.

Перед приготовлением смеси компоненты просушивают: хром при 300-400°С в течение 2 ч; буру при 300-400°С в течение 2 ч; фтористый калий при 150-200°С в течение 2 ч; цинк при 150-200°С в течение 2 ч; карбид бора при 300-400°С в течение 2 ч; окись алюмини  прокаливают при 700°С в течение Зч.

После просушивани  компоненты взвешивают согласно массовому и процентному содержанию в смеси, тщательно перемешивают . Готовую смесь засыпают в контейнеры с детал ми таким образом, чтобы она окружала их со всех сторон толщиной не менее 10...15 мм. После этого контейнер герметизируют и провод т процесс борох- ромировани  в печах с окислительной атмосферой .

Обработкой в течение 4ч при 950°С на образцах из сталей 45, ХВГ, ШХ15, У8А получают покрытие толщиной 0,110-0,150 мм с микротвердостью 1800-2000 кг/мм2.

Предлагаема  смесь позвол ет получать слои сложного состава при одновременном насыщении бором и хромом. Комплексное насыщение значительно улуч- шает физико-механические характеристики покрыти .

Пример. Цилиндрические образцы из стали ХВГ диаметром 9 мм и длиной 70 мм, имеющие кольцевые проточки на цилиндре,

5

5

0

5

0

0

насыщали при 950°С в течение 4 ч в составах , содержание компонентов которых представлено в таблице.

Толщину и микротвердость покрыти  определ ли на приборе ПМТ-3. С целью оценки пластичности диффузионного сло  образцы подвергали бесцентровому шлифованию . Припуск на шлифование составл л 0,030 мм. Хрупкость диффузионного покрыти  оценивали визуально по степени скалывани  образца.

Как видно изданных, представленных в таблице, наиболее предпочтителен предлагаемый состав 2, позвол ющий значительно снизить хрупкость диффузионного сло  и увеличить его толщину по сравнению с известным .

Испытани  на машине трени  СМЦ-2 по схеме ролик-колодка с использованием в качестве засорител  смазки кварцевого абразива показали, что износостойкость образцов, упрочненных в предлагаемых составах , выше в 1,3-1,5 раза по сравнению с известным.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Состав дл  борохромировани  стальных изделий, содержащий хром, карбид бора , фтористый калий, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  насыщающей способности, повышени  износостойкости обрабатываемых изделий за счет снижени  хрупкости диффузионного сло , он дополнительно содержит цинк, буру и окись алюмини  при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   0

   Хром

   Бура

   Цинк

   Фтористый калий

   Карбид бора

   Окись алюмини 

   15-20

   4-6

   2-4

   1,5-3

   20-30

   Остальное