Состав для боромолибденирования стальных изделий

 

1. СОСТАВ ДЛЯ БОРОМОЛИБДЕНИРОВАНИЯ СТАЛЬНЕК ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, порошкообразный молибден и фтористый натрий, отличающийся тем, что, с целью увеличения насыщающей способности состава и упрощения процесса его подготовки к насыщению он дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, вес.%: Карбид бора45-60 Порошкообразный молибден5-15 Ферромарганец5-10 Фтористый натрий5-10 Фтористый натрий4-9 Отходы катализаторного производства25-40 2. Состав по п. 1, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что отходы катаJHK3aTopHoro производства имеют слег дующий состав при следующем соотношении компонентов, вес.%: Закись 31-38 железа Окись алюми3-4 ния Окись 0.,7-1,0 калия Окись 2-3 СО О 4: кальция Смерь окиси и закисьокиси Остальное , железа Ф

ПЕ (ID

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХ

РЕСПУБЛИК зев-С 23 С 9 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

> %, (r,- -),.

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ " iI ь Яф; 4

5-10 еР

2-3 (21) 3423485/22-02 (22) 15. 04. 82 (46) 23. 07. 83. Бюл. Р 27 (72) В.A. Рогов, Г.T.Дзодзиев, A.A.Äóáðîâñêèé, В.К.Полторак и В.Д.Печкуров (71) Чирчикский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института тугоплавких металлов и твердых сплавов (53 ) 621. 785. 51. 06 (088. 8 ) (56) 1. Ляхович Л.С. и др. Много- компонентные диффузионные покрытия. Минск, 1974, с. 183.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 679642, кл. С 23 С 9/04, 1978., (54)(57) 1 ° СОСТАВ ДЛЯ БОРОМОЛИБДЕНИРОВАНИЯ CTAJIbHbM ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, порошкообразный молибден и фтористый натрий, отличающийся тем, что, с целью увеличения насыщающей способности состава и упрощения процесса его подготовки к насыщению, он дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Карбид бора 45-60

Порошкообразный молибден 5-15

Ферромарганец 5-10

Фтористый натрий

Фтористый натрий 4-9

Отходы катализаторного производства 25-40

2. Состав по п. 1, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что отходы ката лизаторного производства имеют сл дующий состав при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: Закись железа 31-38

Окись алюминия 3-4

Окись калия О., 7-..1, 0

Окись кальция

Смесь окиси и закисьокиси железа Остальное

1030419

30

50

Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий карбид бора, порошкообразный молибден и фторис йй натрий, дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, вес.В:

Карбид бора 45-60

Порошкообраэный молибден

Ферромарганец 5-1 0

5-15

60

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного боромолибденирования стальных изделий.

Известен состав для боромолибденирования, в котором насыщение проводится из расплавов буры и молибденсодержащего вещества— молибденовокислого натрия (2 ).

Однако данный состав для злектролизного боромолибденирован ия тре бует применения дорогостоящего оборудования, использования источников постоянного тока, сложен в. зксплу- 15 атации, затрудняет термическую обработку непосредственно после процесса химико-термической обработкй.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту яв- 20 ляется состав (2 $ для боромолибдени-, рования в обмазках, который представляет собой смесь боро- и молибденсодержащих веществ, окислов и активатора при следующем содержании компонентов, вес.В!

Карбид лора 40-60

Порошкообразный молибден 10-15

Ф торис тый натрий 4-6

Железная окалина Остальное

Известный состав позволяет про водить насыщение в окислительной среде без защитной оснастки, однако не обладает высокой насыщающей способностью. Кроме того, входящая в состав железная окалина (отход кузнечного и термического производства ) требует предварительного ее измельчения в вибро- или шаровых мельницах до фракции 0,1-0,2 мм, что снижает технологичность смеси 45 и приводит к ее удорожанию.

Целью изобретения является увеличение насыщающей способности состава и упрощение процесса его подготовки к насыщению.

31-28

3-4

0,7-1 0

2-3

Термодиффуэионное насыщение из предлагаемого состава проводят в обмаэках на стали У8А размерами

10х10х10 мм.

Обмаэку толщиной 4-5 мм наносят на образцы путем погружения последних в подготовительный состав, Сушат в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе, затем помещают образцы в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки: 900;

Фтористый натрий 4-9

Отходы катализаторного производства 25-40

Причем отходы катализаторного производства имеют следующий состав при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

FeO

ACgQ

СаО ег О>, Fe> О+

Остальное и размер частиц не более 0,2 мм, что позволяет упростить процесс подготовки смеси для диффузионного насыщения, так как не требует предварительной операции измельчения железосодержащего компонента.

Введение ферромарганца в количестве 5-10% способствует образованию активных атомов марганца, которые при взаимодействии с активными атомами бора и молибдена ускоряют диффузию последних в глубь насыщаемой поверхности. Увеличение количества ферромарганца свыше 10% приводит к уменьшению боро- и молибденсодержащих компонентов, что способствует подавлению процесса боромолибденирования.

Уменьшение содержания ферромарганца ниже 5% не дает ощутимого эффекта в интенсификации процесса в

J результате недостаточного образования активных атомов марганца.

Пример. Состав для боромолибденирования готовят смешением порошкообраэных компонентов фракций

0,1-0,2 мм в обычных условиях.

Для нанесения состава на образцы из стали готовят обмазку, где свя-, зующим для порошкообраэной смеси является вода.

Компоненты для приготовления обмаэки применяются в виде технического карбида бора ГОСТ 3647-71 и

5744-74, фтористый натрий марки

"ч" ГОСТ-4463-66, молибден и ферромарганец — порошкообразные, отходы катализаторного производства по

0СТ 6-03-61-78.

1030419

1000 С и выдерживают 4 ; 6 ч. Закладку проводят при температуре диффузионного насыщения. При закалке обмазка теряет целостность и отделяется с поверхности образцов. РеВ

Толщина слоя, мкм

Дли-. тельность насыщения, Ч.

Состав обмазки вес.Ъ

Состав

Фтористый натрий

Отходы катализаторного производства

Порошкообразный молибден

Ферромарганец

Карбид бора

Сталь У8А

» «

900 С 1000 С

Пред-. лагаемый

200

180

10 5

10 5 25

265

230

250

205

297

250

5 5 30

5 5 25

225

185

270

235.5 5 25

220

180

7 10

7 10 30

270

230

3 7 40

3 7 40

160

110

200

155

145

100

13 5

13 5 . 32

140,Известный

4 100 150

27

60 5

60 5 - 5 27 б 145 190

Как видно иэ таблицы, толщина боромолибденированного слоя на стали У8А при 900 С в течение 4 ч;составляет 180-205 мкм, а насыщение иа известного состава при тех же условиях позволяет получить лишь 100 мкм.

Полученные данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемого состава по сравнению с известным в 1,80-2,05 раза.

Испытания на износостойкость боромолибденированных образцов из стали У8А после насыщения их из 60 известного и предлагаемого составов показали, что при температуре

ВНИИПИ Заказ 5137/30

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4

45 15

45 15

52 8

52 8

60 5

60 5

48 5

48 5

45 5.

45 5

45 5

45 5 эультаты диффузионного насыщения стали У8А после обработки иэ составов, содержащих компоненты в различных соотношениях, представлены в таблице. в зоне трения 400 С износостойкость остается на одном уровне.

Использование предлагаемого состава для диффузионного боромолибденирования иэ обмазок стальных иэделий обеспечивает по сравнению с известными составами увеличение насыщающей способности состава на

80-105%, удешевление процесса, возможность получения диффузионного боромолибденированного слоя на деталях сложной конфигурации больших габаритов, упрощение процесса подготовки насыщающей смеси.

Тираж 956 Подписное