Состав для борирования стальных изделий

 

СОСТАВ.ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, железную окалину и фтористый натрий, отли чающийся тем,, что, с целью увеличения сцепляемости борирующей обмазки с упрочняемой поверхностью, он дополнительно содержит бентонит при следуЮ14ем соот;ношении компонентов, мас.%: Карбид бора50-80 Железная окалина10-ifO Фтористый натрий . 5-10 Бентонит 5-20

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Зсфср С 23 C 9/О"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3402750/22-02 (22) 26.02.82 (46) 23.05 83.Бюл. 1т 19 (72) И. В. Ситкевич, Е. И. Бельский и С. Л. Заяц (71) Белорусский ордена Трудового ,Красного Знамени политехнический институт .(53) 621.785.51.06(088.8), (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N" 404903, кл. С 23 С 9/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 619544, кл.C 23 С 9/04, 1976

„„SU„„19016 A (54)(57) СОСТАВ,ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, железную окалину и фтористый натрий, отличающийся тем,. что, с целью увеличения сцепляемости борируощей обмазки с упрочняемой поверхностью, он дополнительно содержит бентонит при следуюцем соотношении коипонентов, мас,Ф:

Карбид бора 50-80

Железная окалина 10-40

Фт ори стый натрий

Бентонит

Изобретение относится к металлургии, а именно к хими ко-т ерми ес кой обработке, и может быть применено для повышения свойств поверхностных слоев сплавов на основе железа.

Известен состав для борирования, содержащий следующие компоненты, мас, : фтористый натрий 40-60; карбид бора 40-60 1 1.

Однако этот состав не рассчитан на применение в условиях длительных высокотемпературных выдержек и, следовательно, не может быть использован для диффузионного упрочнения крупногабаритных изделий, требующих продолжительного нагрева в печной среде. йаиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является состав 1 2"1 для борирования стальных изделий, включающий следующие компоненты, мас.4:

Карбид бора 45-60

Борный ангидрид 2-10 фтористый натрий- 5-10

Железная окалина 25-45

Известный состав позволяет проводить борирование в обмазках в окислительной среде в условиях длительных высокотемпературных выдержек, Однако использование данного состава не позволяет обеспечить вы1сокую сцепляемость смеси с поверхностью„ЭTo в свою очередь приводит к сползанию обмазки с наклонных поверхностей, а вертикальные стенки упрочнить обмазкой на основе известного состава Ьеэ использования специальной оснастки невозможно, так как иэ-за низкой сцепляемости обмазка отваливается от упрочняемой поверхности. Невозможно также нанести обмазку на верхние поверхности внутренних полостей иэделий. Эти фактора ограничивают сферу применения известного срстава.

Целью изобретения является увели-. чение сцепляемости борирующей обмаэки с упрачняющей поверхностью.

19:16

1 ! оставленная цель достигается тем, что состав, содержащий карбид бора, фтористый натриЙ и железную окалину„ дополнительно содержит бентонит при следующем соотношении компонентов, мас.4:

Карбид бора 50-80, Железная окалина 10-40 фтористый

10 натрий

Бентонит

5-10

5-20

Бентонит — это глина, состоящая в основном из минералов группы монтмориллонит а (д P<0 4S i 0 и 6 0) и битделлита А 20 3 S102п " 20) . Связующим для обмазки предложенного состава является вода.

Данный состав позволяет проводить процесс борирования в обычной печ20 ной среде при длительных высокотемпературных выдержках и обеспечивает хорошую сце пляемост ь обмаз ки с упрочняемой поверхностью, что дает возможность упрочнять верхние поверхности внутренних полостей изделий без использования специальной оснастки.

Повышенная сцепляемость обмаэки с упрочняемой поверхностью обеспечивается в результате образования колло-, идной суспензии при взаимодействии бентонита совместно с другими компонентами с водой.

35 л

П р и и е р, Проводят диффузионное насыщение образцов стали 45 размерами 40х10х10 мм. Составы готовят смешиванием порошковых компонвн40 тов (размер фракции 0,05-0,25 мм), В приготовленную смесь вводят воду в количествах, при которых обеспечивается тестообраэная консистенция, и наносят на образцы слоем.не менее

45 мм„Поддон с образцами помещают в электропечь с температурой 930ОС. flpoдолжительность диффузионного насыщения составляет 4 ч, После этого образцы подвергают исследованиям ре- эультаты которых представлены в таблице.

1О! 9016

Толщина борированного слоя, мкм

Усилие по

1 отрыву абмазки от упрочняемой по верхности, Н

Содержание компонентов в обмазке, Состав

Карбид тористый ора натрий

Б енто Окислы нит

Борный ангидрид

Предлагаемый 80

220

200

5,1

14.,9 60

185

23

15

185

180

Известный 60

Составитель Г . Бахти нова

Техред С.Мигунова Корректор С, Йекмар

Редактор О. Половка

Заказ 3641/22 Тираж 956

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, N-35, Раушская наб., д . 4/5

Подпи снов

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

Для определения усилия по отрыву обмазки от упрочняемой поверхности слой обмазки толщиной 5 мм наносят на марлю наложенную на стальной об20 разец. Затем осуществляют сушку обмазки при 100 С в течение 30 мин и после этого с помощью динамометра определяют усилия по отрыву марли с обмазкой от упрочняемой поверхности, Результаты исследований также представлены в таблице.

Для диффузионного насыщения применяют карбид бора (ГОСТ 5744-76), фтористый натрий NaF (ГОСТ 4463-76), бентонит (порошковый компонент, широко использующийся в литейном производстве), железную окалину, образующуюся в результате высокотемпературной обработки стали.

Приведенные в таблице данные показывают, что сцепляемость обмазки с упрочняемой поверхностью предложенных составов во много раз лучше, чем известного. Причем введение бентонита оказывает положительное вяияние на активность борирующей