SU996515A1 - Способ борировани стальных изделий - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к хнмико-термической обработке металлов и сплавов и может быть нспользовано в инструментальной и машиностроительной промьшгаенностк.

Известен способ жндкостнс х) (безэлектролизного ) борировани  в металлических тигл х, заключакшшйс  в том, что издели  подвергают воздействию расплава, состо щего из борнокислых солей (боридов), галогенидов щелочных металлов или бари , и электрозсимичес Ьа восстановителей, при 550-95О С. дЗ

Наиболее близким к изобретению по технической суишости и достигаем лу эффекту из известных  вл етс  способ электролизного борировани  металлических (стальных) изделий и расплав на основе борнокислых солей. Процесс ведут при 700-lO5Cf С в течение 4-6 ч при пропускании посто нного тока между 66рируемыми издели ми - катодами и вспомогательными анодамв C2j .

Недостатком известного способа  вл етс  больша  длительность процесса, достигающа , например, при 870 С 46 ч дл  получени  в стали 9ХС сло  толщиной .150-200 мкм. Кроме того, известный боркрующий расплав содержит в своем составе 5О-9О% буры. Расплавленна  бура при 800-1050 С  вл етс  очень агрессивной средой и разъедает подавл ющее большинство металлических

10 и неметаллических материалов, поэтому борирование в известных расплавах не может быть осуществлено в безтигельных электродных ваннах, футерованных огнеупорным кирпичом, например щамо15 Tow. При борировании в известных расплавах используют тигли из дорогосто щей и дефицитной жаропрочной стали, например Х12Н28, и примен ют катод20 ную защиту тигл .

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса обработки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном способе борировани  стальных иадепий, включающем нагрев в насы шаюшем расплаве до 7РО-1О50 С и выдержку при пропускании тока через расплав , согласно изобретению, расплав подвергают симметричному воздействию полем трехфазнсго переменного тока напр жением 6-ЗО В. Кроме того, нагрев ведут в насьшающем расплаве, содержащем следующие компоненты, вес.%: Хлористий калий1О-20 Фтористый натрий10-2О Бура6-2О Бор6-12 ористый натрийОстальное Борнрование по предлагаемому способу осуществл ют следующим образом. борируемые издели  помещают в меж электродном пространстве сЬл$шой ванны в поле трехфазного переменного тока, по воздействием которого процесс борировани  провод т при 700-1050 С. Борирование изделий при этом протекает ускоре нно по сравнению с электролизным и жидкостным борированием. Повышение скорости борировани  стали , нахошпцейс  в поле переменного тока может быть объ снено при учете электро химических реакций, протекающих на гра це раздела металл-расплав в анодный и катодный полупериоды. При наличии в расплаве галоидньпс ионов в анодный полупериод возможно одновременное протекание реакций, сопровождающихс  как образованием на гра

1О1О6668

1 2 3

151513 948

2О2020 12 28 П р и м е р. В футерованную огнеупор ным кирпичом BaH3fiy, имеющую форму шестиграшппса с симметрично расположенными в ней трем  металлическими электродами , наплавл ют борирукмций расплав с различным содержанием ингредиентов (см. табл. 1), имекщий температуру 870 С. Помещают борируемые издели  из стали 9ХС в межэлектродное прост

9ОРасплав однородный

130То же

НОНебольшое расслоение расплава нице раздела металл - расплав диффузионного активного бора, так и активацией поверхностного сло , способствующий диффузии активного бора в борируек1ую сталь. Повышение эффективной концентрации диффузионно-активного бора на границе раздела поверхность борируемого металла - расплав нар ду с активацией поверхности за счет протекани  реакций, нереализуемых при жидкостном и электролизном борировании, способствует увеличению скорости процесса. В результате проведенных экспериментов установлено, что борирование по предлагаемому способу происходит наиболее интенсивно при пропускании через расплав переменного тока напр жением 6-30 В. Понижение напр жени  приводит к умеиыпению скорости образовани  диффузионно-активного бора и его эффективной поверхностной концентрации. Увеличение напр Ежени  также приводит к уменьшению глубины борированного сло . Это объ сн етс  тем, что дл  поддержани  одной и той же температуры при более вьюоком напр жении тока включение вавБЫ происходит реже, а следовательно уменьшаетс  активное врем , в течение которого изделие находитс  в поле переменного трехфазного тока. В табл. 1 приведены борирующйе расплавы с различным содержанием ингридиентов Таблица 1 ранство ванны, в котором они подвергаютс  воздействию пол  трехфазного пере- йенного тока. Дл  получени  сравнительных данных параллельно проводитс  борирование тех 3ke изделий известным } способами. В та;бл. 2 приведены результаты экспериментов . Из приведенных дадаых следует, что дл  получени-а одинаковой глубины борированного сло  на одинаковых образцах продолжительность борировани  предлагаемым методом в 3 раза меньше, чем при .электролизном борировании и в 610 раз меньше, чем при жидкостном борировании известным методом. Ф о р м у л а изо б р е т е н и   1, Способ борировани . стальных изделий , включающий нагрев в насыщающем расплаве до 7OO-1O5Q C и вьадержку при пропускании тока через расплав, о т л и ч а ю щ и и с   TeMj что, с целью интенсификации процесса обработки, расплав подвергают симметричному воздейТ а б л и ц а 2 ствию полем трехфазного переменного тока напр жением 6-30 В, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ с   тем, что нагрев ведут в насьпцаюшем расплаве, содержащем следукхщие компоненты, вес.%: Хлористый калий10-20 Фтористый натрий1О-2О Бура6-20 Бор6-12 Хлористый натрийОстальное Источники информации, прин тые во Евнимание при экспертизе 1.Ворошин Л. Г. и др. Борирование стали. М., Металлурги , 1978, с. 51. 2.Ворощин Л. Г. и др. Борирование свгали. М., Металлурги , 1978, с. 28.

Claims (2)

1. Ф о рму л а изо бретения

   1, Способ борирования. стальных изделий, включающий нагрев в насыщающем расплаве до 700-1050°С и выдержку 35 при пропускании тока через расплав, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса обработки, расплав подвергают симметричному воздействию полем трехфазного переменного то_х ка напряжением 6-30 В.
2. 2. Способ по π. 1, о т л и ч а ю щ и⁸й с я тем, что нагрев ведут в насыщающем расплаве, содержащем следующие компоненты, вес.%:

   Хлористый калий

   Фтористый натрий

   Бура

   Бор

   Хлористый натрий