SU711165A1 - Состав дл борировани стальных деталей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к химйко|Термической обработке и. может быть применено в качестве среды дл  диффузионного насыщени  стальных изделий с целью повышени  износостойкое ти поверхностных слоев. Известен состав дл  борировани , содержащий следующие к омпоненты, вес.%: 58,0-64,0 Карбид бора . 10,0-13,0 0,9-1,5 Хлористый аммоний 1,1-1,15 Хлористый натрий Остальное 1 Железный порошок. Известен также состав дл  бориро вани , содержащий, вес.%: Карбид бора Борный ангидрид 5-10 Фтористый натрий 25-40 2. Железна  окалина Известные составы позвол ют проводить борирование в обмазках в оки лительной среде без защитной оснаст ки, однако не позво.д ют получить максимальный уровень микротвердости и износостойкости поверхностных сло ев стальных образцов после диффузионного насыщени  и имеют недостаточно высокую скорость формировани  боридных слоев. Кроме того, вход щи в состав железна  окалина (отход кузнечного производства) и борный ангидрид требуют предварительного измельчени  в вибро- или шаровых мельницах до размера фракции 0,1-0,2 мм, что снижает технологичность смеси и приводит к ее удорожанию. Цель изобретени  - увеличение микротвердости и износостойкости диффузионного сло  и повышение технологичности подготовки смеси дл  диффузионного насыщени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в состав, содержащий карбид бора и фтористый натрий, дополнительно ввод т колчеданный огарок при следующем соотношении компонентов, вес.%: Карбид бора50-60 Фтористый натрий5-10 Огарок колчеданный 30-45. Смесь указанных компонентов наноситс  в качестве обмазки на упрочн емые поверхности, и в дальнейшем процесс химико-теЕ 1ической обработки можно совмещать с процессом нагрева под термическую обработку. Св зующим дл  обмазки служит гидролизованный этилсиликат. Предлагаемый состав позвол ет проводить процесс термодиффузионного насыщени  в обычной печной окислительной среде без защитной оснастки при длительных высокотемпературных выдержках (1-20 ч при дОО-ИОО С).

Вход щий в предложенный состав колчеданный огарок (ТУ 6-08-232-72) поставл етс  с размером фракции менее 0,1 мм, что исключает его предварительный размол перед смешиванием . Состав огарка, Бес.%: окись железа 70-75; окись алюмини  5-8; двуокись кремни  10-13.

Диффузионный слой состоит из фаз FeB и Fe;jB, в которых согласно данным спектрального анализа содержитс  алюминий и кремний, что приводит к. увеличению микротвердости и износостойкости диффузионного сло .

Пример . Провод т термодиффузионное насыщение из предлагаемого

состава в обмазках на образцах сталей 5ХНМ и 45 размерами 10x10x10 мм. Обмазку готов т, смешиванием порошкообразньох компонентов (размер фракции 0,1-0,2 мм) с гидролизованным этилсиликатом . Обмазку толщиной 4-5 мм нанос т на образцы окунанием. После сушки в течение 10-20 мин при комнатной температуре на. воздухе образцы помещают в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки, и выдерживают 4-8 ч. Закалку провод т с температуры диффу зинного насьпдени , -. при этом обмазка отдел етс  с поверхности образцов.

Результаты диффузионного насыщени  образцов сталей 45 и 5ХНМ представлены в табл. 1.

Таблица 1

Приме, чание:

Дл  насыщающей смеси примен лись технический карбид бора ГОСТ 3647-71 и 5744-74, натрий фтористый марки Ц ГОСТ 4-463-66, огарок ТУ 6-08-232-72.

При насыщении из известного состава (ВдС 60%; железна  окалина 30%; BjjO, 5%; NaF 5%) при температуре за 4 ч на стали 5ХНМ формируетс  боридный слой толщиной 160 мкм.

Наносные испытани , проведенные; при скорости скольжени  0,42 м/сек, давлении 150 кг/см , обеспечивающих температуру в зоне трени  w 550 С, показывают, что износостойкость обБорирование из состава, вес.%: 5NaF +30 же+

60 лезна  окалина (прототип)

Закалка с температуры 860 С, отпуск - 500°С .

разцов ,. диффузионно упрочненных из предлагаемого состава, в 1,5-1,6 раза выше, чем борированных из известно го (табл. 2). Материалом контртела при испытани х на износ служит нормализованна  сталь 25ХГТ. Микротвердость диффузионных слоев, полученных при насыщении из предлагаемого состава , составл ет 2000-2100 кг/мм, а из известного - 1700-1800 кг/мм .

Таблица 2

51

53 425 710

Тер одиффузионное насыщение

из состава, в ее.%:

50 ВчС + 5 NaF+ 45 огарок

Термодиффузионное насыщение

из состава, вес.%:

55 ВдС +i8 NaF + 37 огарок

Термодиффузионное насыщение

из состава, вес.%:

Claims (2)

1. 60 + 10 NaF + 30 огарок Использование предлагаемого.соста ва дл  тер 1одиффузионного насыщени  стальных изделий обеспечивает 5гвеличение микротвердости и износостойкос ти диффузионного сло , повышение тех нологичности и удешевление смеси, совмещение диффузионного упрочнени  крупногабаритных изделий с их нагревом под закалку. Формула изобретени  1. Состав дл  борировани  стальных деталей, содержащий карбид бора и фто ристый натрий, отличающийс   тем, что, с целью увеличени  микротвердости и износостойкости диффуэионного сло , он. дополнительно со7 ill 656

   Продолжение табл.2

   32

   34

   35

   32

   34

   36 ржит колчеданный огарок при следуюм соотношении компонентов, вес,: Карбид бора50-60 Фтористый натрий 5-10 Колчеданный огарок 30-45 . 2. Состав по п. 1, отличаюийс  тем, что колчеданный огак содержит следующие компоненты, с.%: Окись алюмини  5-8. Двуокись кремни 10-13 Окись железаОстальное Источники информацииJ. ин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР. 524858, кл. С 23 С 9/04, 1975,
2. 2.Авторское свидетельство СССР 560002, кл. С 23 С 9/04, 1977.