SU755891A1 - Boronizing composition - Google Patents

Boronizing composition Download PDF

Info

Publication number
SU755891A1
SU755891A1 SU782669843A SU2669843A SU755891A1 SU 755891 A1 SU755891 A1 SU 755891A1 SU 782669843 A SU782669843 A SU 782669843A SU 2669843 A SU2669843 A SU 2669843A SU 755891 A1 SU755891 A1 SU 755891A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mixture
composition
abrasive
steel
chemical
Prior art date
Application number
SU782669843A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Mikhail V Sitkevich
Timofej A Kiptikov
Sergej E Belskij
Viktor A Rogov
Vladislav B Levitan
Original Assignee
Mikhail V Sitkevich
Timofej A Kiptikov
Sergej E Belskij
Viktor A Rogov
Vladislav B Levitan
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 Mikhail V Sitkevich, Timofej A Kiptikov, Sergej E Belskij, Viktor A Rogov, Vladislav B Levitan filed Critical Mikhail V Sitkevich
Priority to SU782669843A priority Critical patent/SU755891A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU755891A1 publication Critical patent/SU755891A1/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
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/60Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C8/62Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using solids, e.g. powders, pastes only one element being applied
    • C23C8/68Boronising
    • C23C8/70Boronising of ferrous surfaces

Landscapes

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

Description

Изобретение относится к области химико-термической обработки и может быть применено в качестве насыщающей среда для диффузионного насьвдения стальных изделий с целью повьвяения износостойкости поверхностных слоев.The invention relates to the field of chemical heat treatment and can be used as a saturating medium for diffusion hardening of steel products in order to improve the wear resistance of the surface layers.

Известен состав для борирования,Known composition for borination,

содержащей следующие containing the following компоненты, Components, Ю YU вес.%: weight.%: > > Карбид бора Boron carbide 58,0-64,0 58.0-64.0 Бура Borax 10,0-13,0 10.0-13.0 Хлористый аммоний Ammonium chloride 0,9-1,5 0.9-1.5 Хлористый натрий Sodium chloride 1,1-1,5 η 1.1-1.5 η 15 15 Железный порошок Iron powder Остальное [1]. Else [1].

Данный состав позволяет проводить борирование в окислительной среде без защитной оснастки.This composition allows boration in an oxidizing environment without protective equipment.

Недостатком указанного состава 20 является сравнительно невысокая скорость формирования боридных слоев.The disadvantage of this composition 20 is the relatively low rate of formation of boride layers.

Кроме того, наличие бура и хлористого натрия в обмазке способствует повышению ее жидкотекучести, а наличие в 25 качестве активатора хлористого аммония, вследствие образования большого, количества газообразных продуктов,, часто приводит к местному прогару обмазки. 30In addition, the presence of borax and sodium chloride in the coating increases its fluidity, and the presence of ammonium chloride as an activator in 25, due to the formation of a large amount of gaseous products, often leads to local burnout. thirty

Известен также состав для борирования, содержащий следующие компоненты, вес.%:Also known composition for boronation, containing the following components, wt.%:

Карбид бора 45-60Boron carbide 45-60

Борный ангидрид 2-10Boric anhydride 2-10

Фтористый натрий 5-10Sodium fluoride 5-10

Железная окалина 25-40 [2] ,Iron dross 25-40 [2],

Входящие в данный состав железная окалина (отход кузнечного производства) и борный ангидрид>требуют предварительного измельчения их в вибро- или шаровых мельницах до размера фракции 0,1-0,2 мм, что снижает технологичность смеси и приводит к ее удорожанию.Iron oxide (waste of forging production) and boric anhydride included in this composition require their preliminary grinding in vibratory or ball mills to a fraction size of 0.1-0.2 mm, which reduces the processability of the mixture and leads to its appreciation.

Кроме того, недостатком данного состава является то, что после процесса химико-термической обработки на упрочняемой поверхности образуются значительные участки налипания остатков смеси. Этому способствует наличие в насыщаемой смеси такой легкоплавкой составляющей, как-борный ангидрид. Повышенное налипание частиц приводит к увеличению трудоемкости по очистке упрочняемой поверхности.In addition, the disadvantage of this composition is that after the process of chemical-heat treatment on the hardened surface significant areas of sticking of the remnants of the mixture are formed. This is facilitated by the presence in the saturable mixture of such a low-melting component, as boric anhydride. Increased adhesion of particles leads to an increase in the complexity of cleaning the hardened surface.

Целью изобретения является улучшение технологичности приготовле3The aim of the invention is to improve the manufacturability prepared3

755891755891

4four

ния насыщающей смеси и уменьшение налипания смеси на упрочняемой поверхности после окончания процесса химико-термической обработки.saturation of the mixture and the reduction of adhesion of the mixture on the hardened surface after the end of the process of chemical-thermal treatment.

Цель достигается тем, что в состав, содержащий карбид бора и фтористый натрий, дополнительно вводят абразивно-металлическую смесь (отходы шлифовально-заточного производства) при следующем соотношении компонентов, вес.%!The goal is achieved by the fact that the composition containing boron carbide and sodium fluoride is additionally injected with an abrasive-metal mixture (waste grinding and grinding production) in the following ratio of components, wt.%!

Карбйд бора 45-60Carbide boron 45-60

Абразивно-металлическая смесь 35-52 Фтористый натрий 3-10 .Abrasive-metal mixture 35-52 Sodium fluoride 3-10.

Смесь указанных компонентов наносится в качестве обмазки на упрочняемые поверхности, и в дальнейшем процесс химико-термической обработки можно совмещать с процессом нагрева под термическую обработку. Связующим для обмазки служит гидролизованный этилсиликат.A mixture of these components is applied as a plaster on the hardened surfaces, and in the future the process of chemical heat treatment can be combined with the heating process for heat treatment. Binder for coating is hydrolyzed ethyl silicate.

Предлагаемый состав позволяет проводить процесс термодиффузионного насыщения в обычной печной окислительной среде без защитной оснастки при длительных высокотемпературных выдержках (1-20 ч при 900-1100°С). Входящая в предложенный состав абразивно-металлическая смесь (отходы шлифовально-заточного производства) имеет размер фракции менее 0,2 мм, что исключает его предварительный размол перед смешиванием.The proposed composition allows the process of thermal diffusion saturation in a conventional furnace oxidizing environment without protective equipment with long high-temperature exposure (1-20 h at 900-1100 ° C). The abrasive-metal mixture included in the proposed composition (waste of grinding and grinding production) has a fraction size less than 0.2 mm, which excludes its preliminary grinding before mixing.

Согласно данным химического анализа абразивно-металлическая смесь содержит: стальная составляющая 3040%, абразивная составляющая 50-70%, установлено наличие в смеси 9-12%According to chemical analysis data, an abrasive-metal mixture contains: a steel component of 3040%, an abrasive component of 50-70%, the presence of a mixture of 9-12% is established

.углерода..carbon.

3 Известно, что углерод обладает антипригарными· свойствами, что в значительной мере устраняет про- цент налипания на стальной поверх. ности. Диффузионный слой при насыщении из предложенного состава согласно данным рентгеноструктурного анализа состоит из фаз РеВ и Ре2В. 3 It is known that carbon has non-stick properties, which largely eliminates the percentage of sticking on the steel surface. nosti. The diffusion layer at saturation of the proposed composition according to x-ray diffraction analysis consists of the phases ReB and Fe 2 V.

Примеры. Проводили термодиффузионное насыщение из предложен15 ного состава в обмазках на.образцах сталей 5ХНМ и.45 размерами 10x10x10 мм Обмазку готовили смешиванием порошкообразных компонентов (размер..фракции 0,1-0,2 мм) с гидролизованнымExamples Thermal diffusion saturation was carried out from the proposed composition in plastering on samples of 5ХНМ and 45 steel with dimensions of 10x10x10 mm. Wash was prepared by mixing powder components (size ... 0.1-0.2 mm fraction) with hydrolyzed

20 этйЛсиликатом. Обмазку толщиной20 ethylsilicate. Thick coating

4-5 мм наносили на образцы окунанием. После сушки в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе образцы помещали в электропечь,нагре25 тую до температуры процесса химикотермической обработки, и выдерживали 4-8 ч. Закалку проводили с температуры диффузионного насыщения. При4-5 mm was applied to the samples by dipping. After drying for 10–20 min at room temperature in air, the samples were placed in an electric furnace, heated to the temperature of the chemical heat treatment process, and kept for 4–8 h. The quenching was performed from the diffusion saturation temperature. With

г закалке обмазка отделялась с поверхности образцов.g hardening coating was separated from the surface of the samples.

Результаты диффузионного насыщения образцов сталей 45 и 5ХНМ представлены в табл.1.The results of the diffusion saturation of the samples of steel 45 and 5HNM are presented in table 1.

Таблица 1Table 1

No Состав обмазки, вес.% The composition of the coating, wt.% Продолжительность процесса, ч The duration of the process, h Толщина слоя при температуре процесса 900°С, мкм Layer thickness at a process temperature of 900 ° C, microns Карбид бора Carbide bora Фтористый натрий Sodium fluoride Абразивнометаллическая смесь Abrasive metal mixture Сталь 45 Steel 45 Сталь 5ХНМ Steel 5ХНМ Ϊ Ϊ 45 45 3 3 52 52 4 four 170 170 148 148 8 eight 224 224 209 209 2 2 52 52 б b 42 42 4 four 179 179 160 160 8 eight 230 230 220 220 3 3 60 60 10 ten 40 40 4 four 182 182 169 · 169 · 8 eight 240 240 220 220 4 four 60 60 5 five 35 35 4 four 180 180 165 165 8 eight 235 235 220 220

Компоненты для насыщения смеси применялись в следующем виде: технический карбид бора ГОСТ 3647-71 и 5744-74, фтористый натрий марки "Ч" ГОСТ 4463-66; абразивно-металлическая смесь - порошкообразная.Components for saturation of the mixture were used in the following form: technical boron carbide GOST 3647-71 and 5744-74, sodium fluoride of the brand "Ch" GOST 4463-66; abrasive-metal mixture - powdered.

При насыщении из состава (60% 60With saturation of the composition (60% 60

В4С, 30% железная окалина, 5% В203,B4C, 30% iron oxide, 5% B 2 0 3 ,

5% МаР), взятого за прототип, при 900°С за 4 ч на стали 5ХНМ формировался боридной слой толщиной 160 мкм. Результаты измерения толщины диффу- 655% of Mac), taken as a prototype, at 900 ° C in 4 hours a boride layer 160 μm thick was formed on 5HNM steel. The results of measuring the thickness of diffu 65

знойных слоев после проведения процессов химико-термической обработки свидетельствуют о том, что насыщающая способность предложенного состава не уступает насыщающей способности состава, принятого за прототип.sultry layers after carrying out the processes of chemical-heat treatment indicate that the saturability of the proposed composition is not inferior to the saturating ability of the composition adopted for the prototype.

Результаты проведенных испытаний по количественному налипанию смеси на упрочняемой поверхности из стали 45 после окончания процесса химикотермической обработки приведены в табл. 2 (№ 1-4 - предлагаемый состав, № 5 - прототип).The results of the tests on the quantitative adhesion of the mixture on the hardened surface of steel 45 after the end of the process of chemical and thermal treatment are given in table. 2 (No. 1-4 - the proposed composition, No. 5 - the prototype).

855891855891

5five

Таблица 2 table 2 No Состав, вес.% Composition, wt.% Общая площадь упрочня емой поверхности, подверженной налипанию частиц, % The total area of the hardened surface exposed to sticking of particles,% 1 one 45 В4С + ИаР + 52 абразивно-металлическая смесь45 В 4 С + ИаР + 52 abrasive-metal mixture 12-15 12-15 2 2 52 В4С + ИаР + 42 абразивно-металлическая смесь52 В 4 С + ИаР + 42 abrasive-metal mixture 10-15 10-15 3 3 60 В4С + 5ИаР + 35 абразивно-металлическая смесь60 В 4 С + 5ИаР + 35 abrasive-metal mixture 8-10 8-10 4 four 60 В4С + 1ОИаР + 40 абразивно-металлическая смесь60 В 4 С + 1ОИаР + 40 abrasive-metal mixture 10-12 10-12 5 five 60 ВдС + 5В2О3+ зо железная окалина 60 VDS + 5V2O3 + zo iron oxide 35-45 35-45 Подготовка насыщенной Preparation rich смеси mixtures

5five

10ten

2020

2525

1515

из состава, взятого за прототип, включает в себя следующие операции: взвешивание, дробление железной окалины, просеивание смеси через сито с ячей- , кой не более 0,2 мм, перемешивание состава. В описываемом составе технологические операции дробления окалины и просеивания смеси исключаются.from the composition, taken as a prototype, includes the following operations: weighing, crushing iron oxide, sieving the mixture through a sieve with a cell, not more than 0.2 mm, mixing the composition. In the described composition, the technological operations of crushing the scale and sifting the mixture are excluded.

Использование предлагаемог’о состава для термодиффузионного насыщения ·The use of the proposed composition for thermal diffusion saturation ·

стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами воз можность проведения процесса в обычной печной среде без применения специальной защитной оснастки, улучшение технологичности подготовки насыщающей смеси, уменьшение налипания смеси на упрочняемой поверхности пос ле окончания процесса химико-термической обработки, совмещение диффузионного упрочнения крупногабаритных изделий с их нагревом под закалку.In comparison with the known compositions, steel products provide the ability to carry out the process in a conventional furnace environment without using special protective equipment, improving the processability of preparing the saturating mixture, reducing the sticking of the mixture on the hardened surface after the end of the process of chemical heat treatment, combining diffusion hardening of large-sized products with their heating for hardening.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Состав для борирования, содержащий карбид бора и фтористый натрий, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологичности подготовки насьнцающей смеси и умень шения налипания смеси на упрочняемой поверхности после окончания процесса химико-термической обработки, он дополнительно содержит абразивнометаллическую смесь при следующем соотношении компонентов, вес.%:Composition for boronation, containing boron carbide and sodium fluoride, characterized in that, in order to improve the processability of preparation of the dry mixture and reduce sticking of the mixture on the hardened surface after the end of the process of chemical-heat treatment, it additionally contains abrasive-metal mixture in the following ratio of components .%: Карбид бора 45-60Boron carbide 45-60 Абразивно-металлическая смесь 35-52 Фтористый натрий 3-10 .Abrasive-metal mixture 35-52 Sodium fluoride 3-10.
SU782669843A 1978-10-02 1978-10-02 Boronizing composition SU755891A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782669843A SU755891A1 (en) 1978-10-02 1978-10-02 Boronizing composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782669843A SU755891A1 (en) 1978-10-02 1978-10-02 Boronizing composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU755891A1 true SU755891A1 (en) 1980-08-15

Family

ID=20787588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782669843A SU755891A1 (en) 1978-10-02 1978-10-02 Boronizing composition

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU755891A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU755891A1 (en) Boronizing composition
SU765396A1 (en) Composition for boroaluminizing
US3261697A (en) Oxidation resistant carbonaceous bodies and method for making
SU872597A1 (en) Composition for diffusion saturation
SU863709A1 (en) Composition for boron-chrome plating of steel parts
SU737498A1 (en) Composition for tungstensilicylation of steel articles
SU986959A1 (en) Composition for boronizing steel parts
SU901349A1 (en) Composition for chemical thermal treatment of boron carbide-based steel articles
SU711165A1 (en) Composition for boronizing steel parts
SU685717A1 (en) Composition for boron-circonium plating of steel parts
SU908945A1 (en) Composition for complex saturation of steel products
SU1504284A1 (en) Composition for cyanidation from coating
SU1024443A1 (en) Refractory composition for coating graphite-containing materials
SU1073330A1 (en) Composition for chrome-titanium plating of steel
SU755890A1 (en) Composition for boronizing steel ingots
SU852964A1 (en) Mixture for boron-manganese plating of steel articles
SU737497A1 (en) Composition for chromotitanium-plating of steel articles
SU1030419A1 (en) Composition for boromolybdenizing steel products
SU821530A1 (en) Composition for boron-copper plating of steel parts
SU619544A1 (en) Borating composition
SU1033572A1 (en) Composition for siliconizing steel products
US3352549A (en) Composite carbonaceous members for furnace rolls and other high temperature members
SU685716A1 (en) Composition for boron-copper plating of steel parts
JPH0218562B2 (en)
SU870498A1 (en) Composition for boronizing lined steel articles