Порошковый состав для комплексного насыщения 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)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) С 23 С 9/04

vj» jg(j» jf ,Б

1 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ф (21) 3458521/22-02 (22) 03.06 .82 .(46) 30.09.83. Бюл. и 36 (72) С.A. Тамело, Б.С. Кухарев, В.А. Ершов и Н.Г. Тамело (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехническИй институт

: (53) 621.785.51.06(088.8) (56) 1. Ворошнин Л.Г. и Ляхович Л.С.

" Борирование стали. И., "Иеталлуф ия"

1978„ с. 187. 2, Авторское свидетельство СССР и 855069 кл. С 23 С 9/04, 1981.

„.SU„„! 044674 А,(54)(57) ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ . КОМПЛЕКСНОГО НАСЬПЦЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий оксид алюминия, оксид бора и порошок алюминия, о т,л и ч. а ю шийся тем, что, с це лью повышения износостойкости, он дополнительно содержит сульфид железа и фтористый литий при следующем соотношении компонентов, мас.4:

Оксид бора 21-23

Порошок алюминия 17 19

Сульфид железа . 0,5"1,5

Фтористый литий 0,5-1,5

Оксид.алюминия Остальное

1044674

Режим ХТО о

С Тч

Интенсивность из носа

4 . 8,2 10

900

8,0. 10

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической оЬработке металлов и сплавов в порошковых насыщающих средах., в частности, к комплексному насыщению стальных 5 изделий, и может быть использовано в машиностроительной и приборостроительной промышленности.

Известен состав (1 j порошковой насыщающей смеси для.Ьорирования, содер-10 жащий, мас.i:

Оксид алюминия 69,65

Оксид бора 22,4

Порошок алюминия 7,45

Фтористый натрий .0,5

Насыщение в указанном составе

Ст.45 при 1000оС в течение 6 ч приводит к образованию боридного слоя, в 3,5 раза увеличивающего стойкость по сравнению с закаленным и низкоотпущенным состоянием. Увеличение удель ных нагрузок до 7,84 МПа при малых скоростях скольжения (до 0,5 м/с ) приводит к хрупкому разрушению и вы-, крашиванию боридов, которые, играя роль абразива, ускоряют разрушение слоя. Это ограничивает использование борирования для деталей машин, работающих в тяжелых условиях.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является порошкообразный состав (2 1 для комплексного насыщеЙия стальных изделий, содержащий, о ° мас./:

Оксид алюминия 45,5-48,5

Оксид бора 27-28

Порошок алюминия 22-23

Порошок серы 0,5-1,5

Фтористый натрий 1-3

Использование в известном составе . порошка серы интенсифицирует процесс насыщения, и смесь при этом имеет 45

Состав насыщающей среды, мас.l д12 13 В20 Д1 Ре5 1.1Р

?2 18 1 0 1 0 высокую технологичность, т.е. не спекается и не налипает на поверхность изделия. Кооме того, в поверхностном слое, формирующемся из указанной смеси, присутствуют поры, снижающие износостойкость слоя s условиях тренияскольжения при малых скоростях и высоких удельных нагрузках!

Цель изоЬретения - повышение износостойкости обрабатываемых изделий.

Для достижения указанной цели порошкообразный состав для комплексного насыщения стальных изделий, содержащий оксид алюминия, .оксид бора и порошок алюминия, дополнительно содержит сульфид железа и фтористый литий при следующем соотношении компонентов, мас.3:

Оксид бора 21-23

Порошок алюминия 17-19

Сульфид железа 0,5-1,5 фтористый литий 0,5-1,5

Оксид алюминия Остальное

Использование предлагаемого состава приводит к повышению износостойкости за счет уменьшения пористости покрытия и увеличения в слое количества Ьолее износостойкой фазы борида железа (FeH).

Пример. Борирование оЬразцов из Ст.45 в предлагаемом и известном составах проводят при 900 С и времени выдержки 4 .ч. После Ьорирования проводят изотермическую закалку в рас плаве щелочи с температуры 830 С. а

Проводят испытания на износ на маши" не торцового трения по схеме контак" та сферическое контртело вЂ” плоская борированная поверхность при начальной нагрузке (по формулам Герца )

23,2 ГПа и скорости скольжения

0,187 м/с.

В таблице приведены данные по износостойкости боридных слоев в предлагаемом и известном составах (упрочняемый материал Ст.45 ).

1044674

Продолжение таблицы

Состав насыщенной среды, мас.l

Интенсивность износа

41 О В О .41 . FeS LiF

С Г,ч

57 23- 17 1 5 1 5 8,1 10

Известный 4741 ОЗ + 27,5В О + 22,541 + 15 + ?OF 900 4

9,5 10

П р и и е ч а н и е. Интенсивность износа определяется отношением величины линейного износа % к пути, трения L .

Составитель Г. Бахтинова

Редактор С. Квятковская Техреду ф Дддекоуей Корректор 4 ° Зимо «

Заказ 74бб/23 Тираж .Яб Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303 Москва И 35 Раушская наб. 8. 4/5 аилиал (lllll Ч!патент", г. Ужгород, . ул. Проектная, Из приведенных данных следует, что борирование Ст .45 в предлагаемых составах позволяет уменьшить интенсивность износа на 13,5-163 по срав.,нению с борированием в известном составе, что расширит область применения порошковых сред для борирования.