SU749933A1 - Paste for borochrome-plating of steel parts - Google Patents

Paste for borochrome-plating of steel parts Download PDF

Info

Publication number
SU749933A1
SU749933A1 SU782597148A SU2597148A SU749933A1 SU 749933 A1 SU749933 A1 SU 749933A1 SU 782597148 A SU782597148 A SU 782597148A SU 2597148 A SU2597148 A SU 2597148A SU 749933 A1 SU749933 A1 SU 749933A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
chromium
paste
aluminum
steel parts
plating
Prior art date
Application number
SU782597148A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Васильевич Земсков
Леонид Константинович Гущин
Вадим Александрович Витченко
Андрей Яковлевич Бондаренко
Сергей Леонидович Евтифеев
Original Assignee
Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт filed Critical Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт
Priority to SU782597148A priority Critical patent/SU749933A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU749933A1 publication Critical patent/SU749933A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C12/00Solid state diffusion of at least one non-metal element other than silicon and at least one metal element or silicon into metallic material surfaces
    • C23C12/02Diffusion in one step

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

Изобретение относитс  к химико-термической обработке металлов и сплавов и мо жет быть использовано дл  повышени  износостойкости , надежностии долговечности широкой номенклатуры деталей машин напри мер, шатунов и поршней гидравлических машин, поршневых пальцев и распределите ьньсс валов автотракторных двигателей и др. Применение пасты за вл емого со става позволит во многи.х случа х заменить дорогие дефицитные стали на наиболее дешевые, что в комплексе с повьш1ени ем ресурсй работы машин, даст значительньй экономический эффект. Известны составы паст дл  диффузионного насыщени  стали при индукционном нагреве ТВЧ, например паста дл  бороалитировани  стали, содержаща  бор аморфный и алюминиевую пудру в количества 2-10% вес от общего количества смеси JJL Известны также составы порошковых смесей дл  диффузионного насыщени  стали при печном нагреве, например, дл  осуществлени  процесса хромировани  стали методом алюмотермии (2 , Насыщающа с  смесь состоит из окиси хрома, алюмини , фтористого агаомини  и окиси алюмини  при следующих процент-, ных соотношени х: 10О% 25-5ОАе2Оэ + 5О-75% (80%Сп,0 + +20% АЕ) + 3-5% . Недостатками известного состава порошковой насьвцающей смеси  вл етс  то, что покрыти , -полученные при диффуаио ном насыщении из этой смеси обладают повьш1енной хрупкостью (вследствие образовани  карбидов хрома), недостаточHbUvOi антифрикционными и противозадир ными свойствами, следствием чегб  вл етс  повыщенньй износ контртела; недостаточна  активность смеси, следствием чего  вл етс  больша  продолжительность процесса (8 - 10 час и токсичность примен емых активизаторов (алюминий фтористый ). Цель изобретени  - создаргае такого состава, который позвол л бы при обра374 ботке повысить износостойкость KanenKW и улучшить их противозадирньте свойства, Это достигаетс  при проведении процесса диффузионного насьпцеии  из пасты следующего состава вес.%: Окись хрома28-34 Бор аморфный28-34 Хром10-14 АЛЮМИНИЙ1О-14 Калки фторборат3-10 Натрий хлористый0,5-7 Натрий фтористый .0,5-7 Окись хрома и хром  вл5потс  поставщиками атомарного хрома в поверхностны слой металла,. При уменьшении содержани и смеси указанных компонентов ниже 28 вес.% и Ю вес.% (соответственно) происходит обеднение об - гве |Дого раство вора хрома вжелезе, что снижает твердость и износостойкость покрьгги . Увеличение содержани  окиси хрома и хрома более 34 вес.% и 14 вес.% (соответственно ) не приводит к улучшению эксплуатационных свойств покрыти . Бор аморфный и калий фторборат  вл - ютс  поставщиками бора в поверхностный слой металла, кроме того калий фторборат  вл етс  активиэатором процесса на- сьпцени . Уменьшение содержани  бора в пасте ниже 28% не целесообразно, так как при этом не происходит существенно го улучшени  эксплуатационных свойств покрытий; увеличение содержани  более 34 вес.% приводит к значительному росту твердости, что повышает износ контртела. 35 The invention relates to the chemical and heat treatment of metals and alloys and can be used to increase the wear resistance, reliability and durability of a wide range of machine parts, for example, connecting rods and pistons of hydraulic machines, piston pins and distribute the shaft of autotractor engines, etc. In many cases, it will allow to replace expensive scarce steels with the cheapest ones, which, combined with increasing the resources of the machines, will have a significant economic effect. Known compositions of pastes for diffusion saturation of steel during induction heating with high frequency iron, for example, paste for boroalytirirovanii steel containing boron amorphous and aluminum powder in an amount of 2-10% by weight of the total JJL mixtures , to carry out the process of chromium plating of steel by the method of aluminothermy (2, the saturating mixture consists of chromium oxide, aluminum, fluorine agaomin and alumina with the following percentage ratios: 10 O% 25-5 OA 2Oe + 5O-75% (80% Cn, 0 + + 20% AE) + 3-5%. A disadvantage of the known powder saturation mixture is that the coatings obtained from diffusive saturation from this mixture have increased fragility ( due to the formation of chromium carbides), insufficient HbUvOi antifriction and extreme pressure properties, the result is increased wear of the counterbody; insufficient activity of the mixture, resulting in a longer process time (8-10 hours and toxicity of the activators used (aluminum fluoride). The purpose of the invention is to create such a composition that would allow KanenKW to increase its wear resistance and improve their anti-seizing properties during processing. This is achieved by carrying out a diffusion process from a paste of the following composition by weight: Chrome oxide 28-34 Boron amorphous 28-34 Chromium 10-14 ALUMINUM1O -14 Calki fluoroborate 3-10 Sodium chloride 0.5-7 Sodium fluoride. 0.5-7-7 Chromium oxide and chromium chloride from suppliers of atomic chromium in the surface metal layer ,. With a decrease in the content and mixture of the indicated components below 28 wt.% And 10 wt.% (Respectively), the impoverishment of chromium in the iron occurs, which reduces the hardness and wear resistance of the surface. An increase in the content of chromium oxide and chromium to more than 34% by weight and 14% by weight (respectively) does not lead to an improvement in the operational properties of the coating. Boron amorphous and potassium fluoroborate are the suppliers of boron to the surface layer of the metal, and potassium fluoroborate is also an activator of the process named stalemate. Reducing the boron content in the paste below 28% is not advisable, since it does not significantly improve the performance properties of the coatings; an increase in the content of more than 34 wt.% leads to a significant increase in hardness, which increases the wear of the counterbody. 35

Ингредиенты, вес,%Ingredients weight%

Таблица 1 Алюминий  вл етс  восстановителем хрома из.его окиси уменьшение его количества ниже 10 вес,% ведет к тому, что реакци  восстановлени  идет не полностью . Избыточное количество алю1мини  (свыше 14 вес.%) приводит к диффузии алюмини  в металл, что снижает твердость и износостойкость покрытий. Хлористый и фтористый натрий  вл ютс  активизаторами процесса и, совместно с калий фторборатом дают качественную замену токсичному фтористому алюминию (в прототипе). Уменьшение количества хлористого и фтористого натри  меньше 0,5 вес.% и калий фторбората меньше 0,3 ввс,% приводит к ухудшению процесса диффузионного насыщени } увеличение более 7 вес.% хлористого и фтористогю натри  и 10 В9С.% кали фторбората приврдит к ухудшению чистоты поверхности (разъеданию). П р и м е р. На упрочн емые участки деталей, например шаровые опоры шатуна гидравлической машины 210.32, материал - ЗОХЗМФА, работающие в паре с по{ щнем , материал-азотированна  сталь 38ХМЮА, нанос т пасту, составы которой приведены в таблице 1. Пасту нанос т окунанием до толщины, 2-3 мм. в несколько приемов с подсушкой каждого сло  при температуре 80-100°С в течение 1015 мин. Св зкой служит раствор нитроцеллюлозы в ацетоне. Составы паст дл  поверхностного ле- гировани  шатунов приведены в табл. 1.Table 1 Aluminum is a reducing agent for chromium from its oxide, reducing its amount below 10 wt.%, Leads to the fact that the reduction reaction is not completely. An excessive amount of aluminum (over 14 wt.%) Leads to the diffusion of aluminum into the metal, which reduces the hardness and wear resistance of the coatings. Sodium chloride and fluoride are process activators and, together with potassium fluoroborate, provide a qualitative substitute for toxic aluminum fluoride (in the prototype). Reducing the amount of sodium chloride and fluoride to less than 0.5 wt.% And potassium fluoroborate less than 0.3 IHC,% leads to a deterioration in the process of diffusion saturation} an increase of more than 7 wt.% Chloride and sodium fluoride and 10 V9C.% Potassium fluoroborate will worsen surface cleanliness (corroded). PRI me R. Strengthened areas of parts, for example, ball bearings of the connecting rod of a hydraulic machine 210.32, material - ZOHZMFA, paired with the same, material-nitrated steel 38KHMUA, put paste, the composition of which is shown in Table 1. Paste is put dipping to thickness, 2-3 mm. in several stages with drying each layer at a temperature of 80-100 ° C for 1015 minutes. The solution is nitrocellulose in acetone. The compositions of pastes for surface doping of connecting rods are given in Table. one.

311212311212

3131

1414

1414

3434

3434

Индукционный нагрев ТВЧ провод тInduction heating of high frequency conduct

о.-, -.about.-, -.

до температуры НО 0-1130 С при изотермической выдер -ске ЗО-50 с. При достижении температуры 5ОО-550 С в пасup to the temperature of НО 0-1130 С at isothermal elevation of the ЗО-50 s. When the temperature reaches 5OO-550 C

8eight

33

0,50.5

0,50.5

те бурно развиваетс  и протекает:изотермическа  реакци  восстановлени  хрома из окиси хрома, в результате чего скорость нагрева детали резко возрастает.Those are rapidly developing and proceeding: an isothermal reduction of chromium from chromium oxide, as a result of which the heating rate of the part increases dramatically.

После отключени  нагрева и, поДструживани  до 900-850 С провод т закалку при Ьхлаждении водой с помощью спрейера . Исследовани  диффузионных слоев (м&таллографически и рентгеноструктурные) позволили установить, что. они ахлго т из л-твердого раствора хрома.в .железе, ле гированного бором и боридом;(геСп , Глубина и микротвердость диффузионных слоев из стали ЗОХЗМФА приведены в табл. 2After the heating is turned off and, sharpening up to 900-850 C, quenching is carried out while cooling with water using a sprayer. Studies of diffusion layers (m & talographically and X-ray diffraction) allowed us to establish that. they are achlg t from an l-solid solution of chromium in iron doped with boron and boride; (geSp, the depth and microhardness of diffusion layers from the steel of kohsmf are given in table 2

74993367499336

Таблица Table

Микротвердость и глубина сло  в зави- симости от состава пасты. Результаты сравнительных испытаний износостойкости на машине трени  СМЦ-.2 после обработки в известном и предлагаемом составах приведены в табл. 3, Т а b л и ц а ВMicrohardness and depth of the layer depending on the composition of the paste. The results of comparative tests of wear resistance on the SMC-.2 friction machine after treatment in the known and proposed compositions are given in Table. 3, T a b l and c a B

Claims (1)

Формула изобретения Паста для борохромирования стальных , деталей, содержащая окись хрома и алюминий, отличающаяся тем, что, с целью повышения'износостойкости изделий и улучшения противозадирных свойств, она дополнительно содержит хром, бор аморф- 55 ный, натрий хлористый, натрий'фтористый, ЦНИИПИ Заказ 4560/20SUMMARY OF THE INVENTION Paste for borochroming of steel parts containing chromium oxide and aluminum, characterized in that, in order to increase the wear resistance of products and improve extreme pressure properties, it additionally contains chromium, amorphous boron 55, sodium chloride, sodium fluoride, TsNIIIPI Order 4560/20 28-3428-34 28-3428-34 10-1410-14 10-1410-14 3-103-10 0,5 - 70.5 - 7 0,5 -7 фторборат калия при следующем соотношении компонентов, вес.%:0.5 -7 potassium fluoroborate in the following ratio of components, wt.%: Окись хромаChromium oxide АлюминийAluminum ХромChromium Бор аморфныйAmorphous boron Натрий хлористыйSodium Chloride Натрий фтористыйSodium Fluoride Фторборат калияPotassium fluoroborate
SU782597148A 1978-03-29 1978-03-29 Paste for borochrome-plating of steel parts SU749933A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782597148A SU749933A1 (en) 1978-03-29 1978-03-29 Paste for borochrome-plating of steel parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782597148A SU749933A1 (en) 1978-03-29 1978-03-29 Paste for borochrome-plating of steel parts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU749933A1 true SU749933A1 (en) 1980-07-28

Family

ID=20756404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782597148A SU749933A1 (en) 1978-03-29 1978-03-29 Paste for borochrome-plating of steel parts

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU749933A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3996400A (en) Method for surface coating ferrous alloy parts
CN105887001A (en) Steel surface composite processing method using plasma electrolytic carburization and then boro-carbonization
SU749933A1 (en) Paste for borochrome-plating of steel parts
US4357182A (en) Chromization of steels by gas process
SU945241A1 (en) Composition for boroalitizing steel products
SU1084337A1 (en) Composition for boronizing steel products
WO2014081463A2 (en) Composition and method for diffusion alloying of ferrocarbon workpiece
US2325041A (en) Beryllium cementation
SU870499A1 (en) Composition for chrome-titanium plating of steel articles
SU1006534A1 (en) Method for casehardening
SU973667A1 (en) Method for complex casehardening of steel products
SU1049567A1 (en) Composition for chemical and heat treatment of nickel-plated steel products
SU1137112A1 (en) Composition for chromium plating of steel products
RU2661159C1 (en) Flux cored wire
RU2230826C1 (en) Method of chromoboric plating of steel items
RU2023027C1 (en) Method of strengthening tool of high speed steel
CN105803383A (en) Salt-bath rare earth chromium-titanium composite permeating agent and application process thereof
SU1481266A1 (en) Composition for producing multicomponent coatings on steel articles
SU918332A1 (en) Composition for borocalorizing steel products
SU905320A1 (en) Composition for chrome plating of steel products
SU897892A1 (en) Medium for complex saturation of steel articles
KR920004014B1 (en) Boronising pastes and boronising treatment method of ferrous and ferrous-alloy surfaces
SU953002A1 (en) Composition for liquid boronizing of products from ferrous metals and alloys
JPH04191475A (en) Oil-less compressor
US2763611A (en) Method of preventing corrosion of iron metals