Изобретение относитс к химикотермической обработке металлов и может быть использовано дл повышени надежности и долговечности деталей и инструмента из углеродистых сталей Известен способ электролизного бо рировани , заключающийс в обработке в расплавленной буре при 930-950 в течение 2-6 ч при плотности тока на катоде 9,15-0,20 . Известен также способ электролизного борировани в расплавленной буре при 700-950°С в течение 2-3 ч при плотности тока на катоде 0,040 ,07 А/см 2. Данные способы позвол ют получить борированные слои толщиной 100 мкм. Однако известные способы электролизного борировани не учитывают изменени адсорбционной способности по верхности насыщаемого металла по мер образовани боридного сло . Вследствие этого с течением времени не весь вьщел ющийс бор участвует в формиро вании покрыти , часть бора образует аморфный слой, частицы которого при вариваютс к поверхности, ухудша чистоту и преп тсву адсборбции активного бора. При осуществлении известного способа борировани в диффузионном покрытии формируютс слои, которые обладают пониженной устойчивостью к динамическим нагрузкам. Цель изобретени - увеличение толщины покрытий и повьпаение их.износостойкости . Поставленна цель достигаетс тем, что процесс борировани ведут в две стадии. На первой стадии ведут обработку в борсодержащих средах при плотности тока на катоде 0,04-0,-07 А/см в течение 8-10 мин при.700-950 С. Во врем первой стадии образуютс центры кристаллизации боридов, которые, сталкива сь при росте, формируют сплошной слой, способный защищать поверхность от коррозии. На второй стадии насыщаемый металл анодно пол ризуют с помощью вспомогательного электрода, который помещают в расплавленную соль. При этом анодную составл ющую плотности тока на насыщаемом металле увеличивают плавно с О до 0,04-0,07 А/см. Во врем второй стадии за счет посто нно увеличивающегос анодного потенциала поверхность с боридными фазами поддерживаетс в активном состо нии, предотвращаетс образование аморфного сло бора на поверхности насыщаемого металла . За счет увеличени амплитуды ко .лебаний узловых комплексов кристаллической решетки увеличиваетс плотность дефектов, служащих дополнительными центрами адсорбции бора, что приводит к увеличению скорости наращивани боридных фаз.The invention relates to chemical heat treatment of metals and can be used to increase the reliability and durability of parts and tools made from carbon steels. A method of electrolysis boronization is known, which consists in processing a molten drill at 930-950 for 2-6 hours at a current density at the cathode 9, 15-0.20. A method of electrolysis boronization in a molten storm at 700–950 ° C for 2-3 hours at a current density of 0.040, 07 A / cm 2 at the cathode is also known. These methods make it possible to obtain borated layers with a thickness of 100 µm. However, the known methods of electrolysis boronation do not take into account changes in the adsorption capacity of the surface of the saturable metal as measured by the boride layer. As a result, over time, not all of the boron involved in the formation of the coating, part of the boron forms an amorphous layer, the particles of which are boiled to the surface, deteriorating the purity and preventing adsorption of the active boron. In the implementation of the known boronization method, layers are formed in the diffusion coating, which have a lower resistance to dynamic loads. The purpose of the invention is to increase the thickness of coatings and twist them. Wear resistance. The goal is achieved by the fact that the boronization process is carried out in two stages. At the first stage, the treatment is carried out in boron-containing media with a current density on the cathode of 0.04-0, -07 A / cm for 8-10 minutes at 700-950 C. During the first stage, crystallization centers of borides are formed, which collide during growth, they form a continuous layer capable of protecting the surface from corrosion. In the second stage, the saturable metal is anodically polarized with an auxiliary electrode, which is placed in the molten salt. At the same time, the anode component of the current density on the metal being saturated is increased smoothly from 0 to 0.04-0.07 A / cm. During the second stage, due to the constantly increasing anodic potential, the surface with boride phases is maintained in an active state, the formation of an amorphous boron layer on the surface of the saturable metal is prevented. By increasing the amplitude of the co-oscillations of the host complexes of the crystal lattice, the density of defects serving as additional boron adsorption centers increases, which leads to an increase in the rate of growth of the boride phases.
В качестве вспомогательного электрода можно использовать борируемую деталь или инструмент. Вследствие этого производительность химико-термической обработки возрастает.As an auxiliary electrode, you can use a borable part or tool. As a result, the productivity of chemical heat treatment increases.
Пример. В предварительно расплавленную в графитовом электролизере борсодержащую среду помещают детали или инструмент из углеродистых сталей, подключив положительный полюс источника тока кэлектролизеру а отрицательный - к насыщаемым издели м , и ведут электролиз при 900°СExample. In a boron-containing medium previously melted in a graphite electrolyzer, parts or tools made of carbon steel are placed by connecting the positive pole of the current source to the electrolyzer and the negative pole to the saturated products, and electrolysis is carried out at 900 ° C
при катодной плотности тока 0,04, 0,055) 0,07; 0,03; 0,08 А/см в течение 8-10 мин. По истечении этого времени в электролизер загружают вспомогательный электрод, подсоединив к нему отрицательный полюс дополнительного источника тока, а положительный - к насыщаемым издели м, и начинают плавно увеличивать анодную составл ющую плотность тока на издели х от 1) О до 0,04; 2) 0-0,055; 3) 0-0,07; 4) 0-0,03; 5) 0-0,08 A/cNT В течение 1,5ч в зависимости от химического состава борируемых изделий.at a cathode current density of 0.04, 0.055) 0.07; 0.03; 0.08 A / cm for 8-10 min. After this time, the auxiliary electrode is loaded into the electrolyzer, connecting the negative pole of the additional current source to it, and the positive pole to the saturated products, and gradually starting to increase the anode component of the current density on the products from 1) O to 0.04; 2) 0-0.055; 3) 0-0,07; 4) 0-0.03; 5) 0-0.08 A / cNT For 1.5 hours, depending on the chemical composition of the products to be borated.
В таблице приведены результаты борировани образцов ст. 45 с исходной чистотой поверхности А 8 предлагаемым и известным способами. Во всех случа х на дополнительном электроде формируютс боридные покрыти толщиной 60-80 мкмThe table shows the results of boron samples of art. 45 with the initial purity of the surface A 8 proposed and known methods. In all cases, boride coatings 60-80 µm thick are formed on the additional electrode.