Состав для бороцирконирования стальных изделий

Авторы патента:

C23C9/04 - Покрытие металлических материалов; покрытие других материалов металлическим материалом (металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной металлизацией D06Q 1/04); химическая обработка поверхности; диффузионная обработка металлического материала; способы покрытия вакуумным испарением, распылением, ионным внедрением или химическим осаждением паров вообще (для специфических целей см. соответствующие классы, например для производства резисторов H01C 17/06); способы предотвращения коррозии металлического материала, образования накипи или корок вообще (обработка металлических поверхностей или покрытие металлов электролитическим способом или способом электрофореза C25D,C25F)

1. СОСТАВ ДЛЯ БОРОЦИРКОНИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий карбид бора, диборид циркония и фтористый натрий, отличаюЩИ и с я тем, что, с целью увеличения активности насыщающей среды и упрощения технологии обработки, он дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, вес.: Карбид бора 45-60 Диборид циркония5-15 Ферромарганец5-10 Фтористый натрий . 4-9 :0тхода катализаторного производства25-40 2. Состав по п. 1,отлича

союз советских социАлистичесних

РЕСПУБЛИН

g(58 С 23 С 04

5-15

5-10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (21) 3379247/22-02 (22) 06. 01.82 (46) 23.05.83. Бюл. V 19 (72) В. А. Рогов и В. В. Бутов (53) 621 . 785. 51 . 06 (088. 8) (56) 1. "Изв. высш. учеб. заведений.

Черная металлургия, 1976, N 10,, c. 131.

2. Авторское свидетельство CCCP 685717, кл. С 23 С 9/04, 1978, (54) (57) 1 . .СОСТАВ ДЛЯ БОРОЦИРКОНИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий карбид бора, диборид циркония и фтористый натрий, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличен.я активности насыщающей среды и упрощения технологии обработки, он дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, вес.ь:

Карбид бора 45-60

Диборид циркония

Ферромарганец

Фтористый натрий 4=9

;Отхода катализаторнorо производст ва 25-40

2, Состав по и, 1, отличаюшийся тем, что отходы катализаторного производства. имеют состав, вес,3:.

FeO- 31-38

at o 3-4

К О 0 7-1,0

СаО 2"3

Fe<0-Fe. 0, Остальное

1019011

Q-60

5 0

«<-10

Изобрет е! .Ие От носится к мет аллургии, а им«.-нно к химико-термической

Обработке, и может быть применено в !

„ „ Нес ве . Сыца!,"!!!е!! Среды для д Зф (. .".«з! !О3!но! б 13GI! «Ip I »О ни воеания ст:Jl b»

I-!ЫХ «I:ÇÄBËÈI4:

И BBOTeii сос- авГ1 )для бороцирконирсвания, содержащий диборид циркония, инертную добавку и активатор гр! следу юшем сс отношении компонен1 О В „РС !-..",, ;

Ди!ЗО!3ИД ч! .i3 КОНИ Я !.кис, алюминия фт«зо!,етый алюм!!н!!й, 1анны!: сo.-.вЂ”.ав ггозволяеT,проводить

На::,Ы!!!;НИЕ ИЗ ПОРОШКОВ B ГЕРМЕтнчССк!1х !!ЯОО:: Ои ких кОнтечнепах с «п<1пь.«. -, 4 и 1: Я,!t !(f . дт ВО»1ОВ

Не,-:.,«:с ..:,гками да-:ного состава яв20 ляют I относительно низкая с корост ь

6!Ормирования бО13цирконирОВанных диффу-! зион! -. .;, слоев, необходимость испег -o.«eния дорогостоящей оснастки, и"-BoBH -;.г!Ость проведения закалки посл,, !., «,!!" I»o -"г е р;.Ти ч е с ко и Обр або-, ки, бол ьшой р-.сход насыщающей смеси.

Наиболее близким к изОбретению г«о техниче-,кой сущности и достиг а1

Око;:;:,:. .j:í":2eêT.*/ является СОстав 2 содержащ".::. Следующие компоненты, -ве!-. 0

КB!3! Ид вор".

/, ибо!3 и г: ци р к<зн ил OOIëC Гй -» а Оий

>11елез!-:ая окали- 35

25-40 4.=веся -!ый состав позволяет проводить насыщение в окислительной среде бе защитной оснастки, однако не Обладает высокой насыщающей спо- <О соб:-:. Сть!0 толщина слоя 120-16!» мкм;

Т -.=. -903 "; 4 H) .Кроме того, входящая

Р!..

В СОСТ с!В O-:<ÇËI!IIÇ (ОТХОД КУЗНЕЧ нагo i.-; тео. юичес!«о:-О производства)

-i;-.e5 «e I --I e«вар!!т, л!.Horo ee из!!ель- <5 че: ия в в:.!бго- нли шаровых мельницах до размера сюакции 0,1-0,2 мм, ЧТО СНИжаЕТ ЕМНОГ!ОГ!!ЧНОСТ Ь СМЕСИ И

l ipIiBQj ит к ес vдорожанию.

Целью изобретения явллется увеличе!.!Ие насыщающей с пособ!-!Ос-!-e coc" тae;, упрощение технологии обработки за счет упрощения процесса подготовки смеси для диффузионного

УГ!Р 3чнЕНИЯ

IocT авлемн ая цель дОстиг ает ся тем«что сОстав1 содержащий кавбид бора. Диборид циркония и фтористый на 3рнй дополнительно содержит ф=:рромарганец и отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, вес.4: карбид бора II5-60

Диборид циркония r3 j15

Ферромарганец g-10

Фтористый натрий !3-9

Отходы катализаторного производства 25-40

Причем Отходы катализаторного прои:-водства (GCT 6-03-71-78) имеют с !Став, вес.4: eCI 31-38

Кэс 0,7-1,0

СBÑ 2-3

А,)с

Ге20 . Остальное

Введение в предлагаемый состав ферромарганца в количестве 5-101 способствует образованию активных атомов мар анца, которые при взаимодействии с активными атомами бора и циркония ускоряют диффузию последних вглубь насыщаемой поверхности. Увеличение количества фер-. р»омарганца свыше 103 приводит к уменьшению бора и цирконийсодержащих компонентов, что способствует подав"

IIeHNI0 прОцесce бороциркования.

Уменьшение его от 53 и ниже не дает ощутимого эффекта в интенсификации процесса в результате недостаточного образования активных атомов марганца.

Использование отходов катализаторного производства с размером частиц не более 0,2 мм позволяет упростить процесс подготовки смеси для диффузионного насыщения, так как не требует предварительной операции измельчения железосодержащего компоненTB.

Пример. Состав для бороциркониров ания готовят смешением порошкообразных компонентов фракции 0,10,2 мм в обычных условиях.

Для нанесения состава на образцы из стали готовят образец, где связую31им длл порошкообразной смеси являе г ся вода.

Компоненты для приготовления обмазки- применялись в виде технического карбида бора (ГОСТ 36Ц-71 и

Я М-74), фтористый натрий марки Ч" (ГОСТ 4463-66), диборид циркон .я и ферромарганец порошкообразные, 3 1019011 4 отходы катализаторного производства тую до температуры процесса химико(ОСТ 6-03-71-78). термической обработки 850-1050 С

Термодиффузионное насыщение из и выдерживают 4-6 ч. Закалку пропредлагаемого состава проводят в об- водят гри температуре диффузионного мазках на образцах из стали УЗА раз- g насыщения. При закалке обмазка темерами 10х10х10 мм. ряет целостность и отделяется с поОбмазку толщиной 4-5 мм наносят Et-9xHocT«образцов, на образцы путем погружения послед- Результаты диффузионного насыних в подготовленный состав. Сушат щения стали УЗА после обработки из в течение 10-20 мин при комнатной 19, составов, содержащих компоненты в температуре на воздухе, затем пома- различных соотношениях, представлены щают образцы в злектропечь, нагре- в таблиц

Содержание компо".åíòîâ, в обмазке, вес.

Продол- Толщина слоя, житель- мкм ность наФерром-.р ганец

i фторис- Отходы катый íà-- тализа-.орДиборид циркония

Карбид бч бора сыщения, ч

1 Ч

1900 С : 1000 С ! j ного про1i 3 водст ва

Предлага 46 15 10 емый

190 230

240 275

2 15 260

260 302

195 235

245 280

150 195

190 230

240 280

80 120

125 170

Извест-, 60 ный

165 205

215 275 и предлагаемого составов показали, что при температуре в зоне трения чОО С износостойкость остается на о ВНИИПИ Заказ 3641/2? Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы, толщина бороцирконированного слоя на стали .УВА при 900 С в течение 4 ч составляет 190-215 мкм, в то же время насыщение из известного состава при вЂ” åõ же условиях позволяет получить лишь

165 мкм, Полученные данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемогo состава по сравнению с известным в 1,15-1,3 50 раза.

Испытания нэ износостойкость боро-. .цирконированных образцов из стали

У8А после насыщения их из известного одном уровне.

Использование редлагаемого состава для диффузионного бороцирконирования из обмазок стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами увеличение насыщающей способности состава на 15-304, удешевление процесса, возможность получения диффузионного бороцирконированного слоя на деталях сложной конфигурации, больших габаритов,