Состав для диффузионного насыщения стальных изделий

Авторы патента:

C23C9/02 - 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)

СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО .НАОВДЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содер жащий карбид бора, оксид алюминия, фтористый натрия, отличающийся тем, что, с целью повыиения ИЗНОСОСТОЙКОСТИ обрабатываемых изделии, он дополнительно содержит сульфид хселеэа при следующем соотношении компонентов, мае.%: Карбид бора48-50 Оксид алюминия48-50 Сульфид железа0,5-1,5 Фтористый натрий0,5-1,5

сОюз собетоних соцйАлистичесних

РеспуБлин

3(Я) С 23 С 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Карбид бора

Оксид алюминия

Сульфид железа

Фтористыи натрий

48-50

0,5-1,5

0,5"1,5 госудм ственный номитйт. ссс по дялАм иэовя-тений и отбитий (21) 3442980/22-02 (22} 24.05.82 (46) 23.08.83. Бюл. М 31 (72) С. A. Тамело, Б. С. Кухарев, С. И. Зельцер н В. E. Виноградов (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.785.51.06(088.8) (56) 1. Металлгведение и термическая обработка метаплов, 1972, и 11, с. 63-64.

2. Авторское свидетельство СССР

В 876776. кл. С 23 С 9/04, 1979.,.Я(.)„„10 А (54)(57} СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ,НАСЫЩЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, оксид алюминия, фтористый натрий, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения износостойкости обрабатываемых изделии, он дополнительно содержит сульфид железа при следующем соотношении компонентов, мас.%1

1036 93

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых насыщающих средах, в частности к диффузионному борированию, и может быт использовано в машиностроительной и приборостроительной промышленности.

Известен состав порошковой насыщающей смеси для борирования, содержащий, мас.%г

Карбид бора

Оксид алюминия

Хлористый натрий

Калий борфтористый

48-50

0,5-1,5

Карбид бора

Оксид алюминия

Сульфид железа

Фтористый натрий

40-60

36-58

0 5-1,5

1,5-2,5, Карбид бора

Оксид алюминия

Порошок серы

Фтористый натрий

Использование в известном соста-! ве порошка серы интенсифицирует процесс борирования при высокой технологичности смеси вЂ” отсутствии ее спекания и налипания на поверхность обрабатываемых изделий (2).

"остав насыщающей среды, мас.Ъ

Упрочняемый Режим обработки

Безразмерная интенсивность износаJI, материал

i, С С, ч

Известный

150В4С + 47А1203 1S12NaF

Предлагаемый

48В4С + 50AI20 + 1,5FeS + 0,5NaF

9 9.10-6

Сталь 45

900

9,2 ° 10

9,0 10 S

9,1 ° 10 8

900

49В4С + 49A I203+ 1FeS + 1NaF

900

50В4+ 48А120Ъ+ 0.5FeS + 1.5NaF

900

П р и м е ч а н и е. Безразмерная интенсивность износа ЗН определяется отношением величины линейного износа (h) к пути трения (оС).

Наличие оксида алюминия позволяет избавиться от приваривания частиц карбида бора к поверхности обрабатываемых изделий. Использование приведенной смеси позволяет повысить абразивную износостойкость обработанных деталей Г1).

Однако в условиях сухого тренияскольжения боридный слой, формирующийся в укаэанной смеси, обладает низкой иэносостойкостью, что существенно ограничивает использование порошкового борирования в промышленном производстве.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является состав для диффузионного насыщения стальных изделий, содержащий, мас.Ъ:

Однако боридный слой, формирующийся в известном составе, имеет недостаточную износостойкость в условиях трения-скольжения при высоких удельных нагрузках и низких ско5 ростях скольжения, которые имеют место при работе деталей машин в режиме запуска. Это объясняется низкой фрикционной усталостью боридного слоя.

Цель изобретения - повышение износостойкости обрабатываемых иэделиЯ.

Для достижения укаэанной цели в состав для диффузионного насыщения стальных изделий, содержащий карбид

15 бора, оксид алюминия и фтористый натрий, дополнительно вводят сульфид железа (FeS) при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

ИспользованиЕ предлагаемого состава приводит к пбвышению износо25 стойкости эа счет уменьшения пористости покрытия и увеличения в слое количества более износостоЯкой фазы борида железа (FeВ).

Пример. Борирование образЗрцов иэ стали 45 в предлагаемом и известном составах проводят при

900ОС и времени выдержки 4 ч. После борирования проводят изотермическую закалку в расплав щелочи с темпера35 туры 830 С.

Испытания на износ проводят на машине торцового трения по схеме контакта: сферической контртело плоская борированная поверхность

4р при .начальной нагрузке (по формулам

Герца) 23,2 ГПа и скорости скольжения 0,187 м/с.

Данные по износостойкости боридных слоев в предлагаемом и известном составах сведены в таблице.

103б793

Составитель Г. Бахтинова

Редактор Н. Рогулич Техред B.Палекорей Корректор A. Ильин

Заказ 5946/27 Тираж 95б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Из приведенных данных следует, что борирование стали 45 в предлагаемых составах позволяет уменьшить интенсивность износа на 7-10% по сравнению с борированием в известном составе, что расширит область применения .порошковых смесей для бо-, рирования.