SU926069A1

SU926069A1 - Composition for boronizing steel products

Info

Publication number: SU926069A1
Application number: SU802994661A
Authority: SU
Inventors: Галина Давыдовна Габинская; Николай Максимович Колесник; Валентина Никифоровна Товпыга; Владимир Григорьевич Федан; Александр Львович Шерман
Original assignee: Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения
Priority date: 1980-10-13
Filing date: 1980-10-13
Publication date: 1982-05-07

Description

() СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ() COMPOSITION FOR STORAGE OF STEEL PRODUCTS

1one

Изобретение относитс к металлургии , в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в качестве насыщающей среды дл диффузионного борировани стальных изделий .The invention relates to metallurgy, in particular to chemical heat treatment, and can be used as a saturating medium for the diffusion boronation of steel products.

Известен состав Г1 дл борировани , содержащий, весД:Known composition G1 for boronation, containing

Карбид бора 58,0-6t,0 Бура10,0-13,0Boron carbide 58.0-6t, 0 Bura10.0-13.0

Хлористый аммоний0 , Хлористый натрий1 ,11.5 Железный порошок Остальное Однако данный состав характеризуетс Недостаточной скоростью формировани боридных слоев. Кроме того, при использовании данного состава в качестве обмазки наличие буры и хлористого натри придает ей повышенную жидкотекучесть, ограничива , тем самым , сферу ее технологического применени вследствие ее возможного стекани . Использование хлористого аммони также нежелательно, поскольку при нагреве происходит интенсивное разложение этой добавки с образование большого количества газообразных продуктов , в результате чего быстрее выходит из стро оборудование, нарушаетс сплошность обмазки, повышаетс склонность к местному прогару.Ammonium Chloride, Sodium Chloride1, 11.5 Iron Powder Else However, this composition is characterized by an insufficient rate of formation of boride layers. In addition, when using this composition as a coating, the presence of borax and sodium chloride gives it increased fluidity, thus limiting the scope of its technological application due to its possible draining. The use of ammonium chloride is also undesirable, because when heated, this additive is intensively decomposed with the formation of a large amount of gaseous products, as a result of which the equipment gets out of order more quickly, the integrity of the coating is broken, and the tendency to local burnout increases.

Наиболее близким к изобретению Closest to the invention

10 вл етс состав дл борировани , содержащий вес.%:10 is a boron formulation containing wt.%:

Карбид бора. Борный ангидрид 2-10 Фтористый натрий Boron carbide. Boric anhydride 2-10 sodium fluoride

15 Железна окалина Активатором вл етс фтористый натрий. В качестве св зующего, дл обназки используетс гидролизованный этилсиликат. Указанный состав 15 Iron oxide The activator is sodium fluoride. Hydrolyzed ethyl silicate is used as a binder for stripping. The specified composition

20 обеспечивает высокую скорость насыщени . Так, при борировании при в течение А ч глубина сло достигает с О,1б5 мм на стали 5ХНМ, при на стали ЮХСМФ - 0,142 мм, при 970°С на стали )ЦР 0 ,177 мм Г2. Однако использование фтористого натри в качестве активатора ухудшает технологичность процесса, так как фтористый натрий вл етс токси ным веществом, и применение его в производственных услови х нежелател но по технике безопасности. Цель изобретени - интенсификаци процесса насыцени и улучшени ус|1овий труда. Поставленна цель достигаетс те что в состав дл борировани , кото )эый содержит в качестве насыщанхдего вещества карбид бора и борный ангид рид, в качестве железного порошка железную окалину, в качестве актива тора используют стеариновую кислоту при следующем соотношении компонентов , весД: Карбид бора Борный ангидрид Железна окалина Стеаринова кислота В качестве св зующего дл обмазки используетс гидролизованный эти силикат. Положительный эффект от использо ни стеариновой кислоты заключа етс в следующем. Стеаринова кислота (октадеканова кислота) СН ij(CHtj)jC(X при нагреве до высоких температур (950-1000°С) распадаетс на молекулы водорода, кислорода и элеменСтеаринова кислота Фтористый натрий20 provides a high saturation rate. Thus, when boroning during the course of A h, the depth of the layer reaches 0.05 mm on steel 5ХНМ, on steel YuXSMF - 0.142 mm, at 970 ° С on steel) CR0, 177 mm G2. However, the use of sodium fluoride as an activator impairs the processability of the process, since sodium fluoride is a toxic substance and its use under production conditions is undesirable due to safety measures. The purpose of the invention is to intensify the process of filling up and improving the work force. The goal is achieved by the fact that the composition for boronization, which contains as substances such as boron carbide and boric anhydride, as iron powder, iron oxide, stearic acid is used as an activator of the torus in the following ratio of weight, boron Boron carbide Boron anhydride Iron scale Stearic acid Hydrolyzed silicate is used as a binder for coating. The positive effect of using stearic acid is as follows. Stearic acid (octadecanoic acid) CH ij (CHtj) jC (X, when heated to high temperatures (950-1000 ° C), decomposes into molecules of hydrogen, oxygen, and elemental Stearic acid

Компоненты дл приготовлени обмазки примен ют в виде технического карбида бора ГОСТ и железной окалины - отходыThe components for the preparation of the coating are used in the form of technical boron carbide GOST and iron oxide - waste

5-105-10

кузнечно-термического производства, борного ангидрида марки ГОСТ Л бЗ-бб, стеариновой кислоты ГОСТ 3419-60. 4 тарный углерод. При использовании указанного состава процесс борировани осуществл етс за счет переноса активных атомов бора к насыцаемой поверхности за счет образовавшихс в результате термического разложени стеариновой кислоты водорода, кислорода и углерода. Образовавшийс в результате взаимодействи карбида бора с водородом бороводород осуществл ет и перенос бора через газовую фазу на насыщаемую поверхность , а вследствие восстановлени бора водородом на поверхности насыщаемого издели образуютс активные атомы бора. Транспортирующим аген™ том вл етс также кислород, который обеспечивает образование газовой фазы с высоким парциальным давлением , и тем самым, интенсифицирует процесс насыщени боррм. Пример. Производ т диффузионное насыщение образцов из стали 7ХЗ,ОХСМФ, 5ХНМ. Обмазку готов т смешиванием порошкообразных компонентов с гидролизованным этилсиликатом . Готов т и испытывают 6 составов смесей, содержащих компоненты в оптимальном количестве (состав 3) и в граничных пределах (составы 2 и i), а также ниже граничных значений (состав 1) и выше граничных значений (состав 5). Приготовлена и испытана известна смесь 6. Составы приготовленных смесей приведены в табл.1. Таблица 1 59260 Нанос т обмазку слоем толщиной 3 мм на гравюру штампа шпателем. После сушки в течение 20 мин при комнатной температуре на воздухе штамп помещают в электропечь Ц-60, нагретую до . Дальнейшую обработку провод т по прин той дл данной марки стали технологии термической обработки: нагрев в беэокислительной среде (дре есном угле) до , выдерж-ю ка в течение 3 ч с последующим охлаж5 96 дением в масле. После закалки - отпуск при в течение 3,5 ч. Твердость основы после термической обработки HRC - . При закалке в масле обмазка тер ет целостность и отдел етс от поверхности гравюры. Остатки обмазки удал ютс с поверхности . гравюры металлической щеткой. Результаты борировани в обмазках штамповых сталей в течение k ч представлены в табл.2. Таблица 2forging and thermal production, boric anhydride brand GOST L bz-bb, stearic acid GOST 3419-60. 4 carbon tare. When using this composition, the boronization process is carried out by transferring the active boron atoms to the saturated surface due to the hydrogen, oxygen and carbon formed by the thermal decomposition of stearic acid. Boron carbide formed by the reaction of boron carbide with hydrogen also carries boron through the gas phase to the saturable surface, and as a result of boron being reduced by hydrogen, active boron atoms are formed on the surface of the saturated product. The transporting agent is also oxygen, which provides for the formation of a gas phase with a high partial pressure, and thereby intensifies the saturation process of borm. Example. Diffusion saturation of samples from steel 7ХЗ, ОХСМФ, 5ХНМ is made. The coating is prepared by mixing the powder components with hydrolyzed ethyl silicate. 6 compositions of mixtures containing components in the optimal amount (composition 3) and in the boundary limits (composition 2 and i), as well as below the boundary values (composition 1) and above the boundary values (composition 5) are prepared and tested. A mixture of 6 was prepared and tested. The compositions of the prepared mixtures are listed in Table 1. Table 1 59260 Apply a coat of 3 mm thick on the stamp engraving with a spatula. After drying for 20 minutes at room temperature in air, the stamp is placed in an electric furnace C-60 heated to. Further processing is carried out according to the technology of heat treatment for this steel grade: heating in a non-oxidizing medium (wood coal) for up to 3 hours followed by cooling in oil. After quenching - tempering at for 3.5 hours. Base hardness after heat treatment HRC -. When quenched in oil, the coating loses its integrity and separates from the surface of the engraving. The residues from the coating are removed from the surface. metal brush prints. The results of boronation in the stamping of stamp steel for k h are presented in Table 2. table 2

Claims

Claim

Composition for boronation of steel products containing boron carbide, boric anhydride, iron oxide, and an activator, characterized in that, in order to intensify the saturation process and improve working conditions, it contains stearic acid as an activator in the following ratio of components wt.%:

Boron carbide 40-60 Boric anhydride 10-20 Iron oxide 2540 Stearic acid 2-4