Состав для борирования стальных изделий

 

СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора и фтористый натрий, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью снижения хрупкости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит бифторид калия, кальций алюллнниевокислый и наполнитель - отходы катализ аторного производства при следукицем соотношении компонентов, мас.%: 45-60 Карбид бора Бифторид калия 4-9 Кальций алюми5-12 ниевокислый 3-8 Фтористый натрий Наполнитель - отходы катализаторОстальное ного производства

ЗЕВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ 00СР

По ДЕЛАМ Изов ЕТЕНИЙ И 0ТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

Н AaòÎÎÑÌàÌ свЮдатВЪСтам

I"

1 у

1 (21) 35084.79/22-02 (22) 04 .11.82 (46) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) В.A.Pîãîâ и В. B,Áóòîâ (53) 621.785.51 ° 06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 876776, кл. С 23 С 9/04, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 711165, кл. С 23 С 9/04„ 1978. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЯ, содержащий карбид бора и фтористый натрий, о т л-ич а ю шийся тем, что, с.целью,SU„„1 1 А снижения хрупкости обрабатываемых иэделий, он дополнительно содержит бифторид калия, кальций алюминиевокислый и наполнитель - отходы катализаторного производства при следующем соотношении ксмпонентов, мас.Ъ

Карбид бора 45-60

Бифторид калия 4-9

Кальций алюми- ниевокислый 5-12

Фтористый натрий 3-8

Наполнитель — отходы катализаторного производства Остальное

1071661

30

Изобретение ОтнОсится и. металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть применено s, качестве наседающей среды для диффузионного борирования стальных изделий.

5 известен состав дяя диффузионног насыщения стальных изделий, содержа. в ий аледующив компоненты, мас.%:

Карбид бора 40-60

Фтористый натрий 1,5- 2,5 ®

Порошок серы 0,5-1,8

Окись алюминия 36-58

Данный состав позволяет проводить насыщение из порошков в герметических жаростойких контейнерах с исполь-35 зованием ллавких затворов Ш .

Недостаткам данного состава является необходимость проведения процесса насыщения из порошков в герметических .жаростойких контейнерах с р использованием плавких затворов,расходуется бальшое количество насыщающей смеси, затрудняется термическая обработка после процесса химико-термической обработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является состав С23, содержащий следукицие компоненты при следующем их соотношении, мас.%:

Карбид бора 50-60 .Фторнстый натрий 5-10

Колчеданный огарок 30-45

Известный состав позволяет проводить насыщение в окислительной среде беэ защитной оснастки, однако в процессе диффузионного упрочнения возможно сползание обмазки с вертикальных стенок изделия и их интенсивное !40 окисление. Кроме того,образуемые nw насыщении диффузионные слои обладают высокой хрупкостью, что затрудняет применение названного состава для упрочнения деталей машин и инстру- 45 мента, работающих в условиях ударных знака-переменных нагрузок.

Целью изобретения является снижение хрупкости обрабатываемых изделий.

Поставленная цель достигается тем,50 что состав для борирования стальных изделий, содержащий карбид бора н фтористый натрий, дополнительно содержит бифторид калия, кальций, алюминиевокислый и наполнитель — отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%л

Карбид бора 45-60

Бифторид калия 4-9

Кальций алюминиевокислый 5-12

Фтористый натрий 3-8

Наполнитель - отходы катализаторного произвоДства Остальное 65

ПриМем отходы каталиэаторного производства согласно способу полуЧения по ОСТУ 6-:03-71-78 имеют сос тав, мас.%: >е0 Х1-8> К О 0,7-1,0, Са9 2-3, А1 0% 3-4, Фе 0%, 4е О остальное

Введение s предлагаемый состав бнфторида калия в количестве 4-9% снижает показатель хрупкости диффузионного слоя. Увеличение количества бифторида калия свыше 9% приводит к уменьшению борсодержащего вещества, что способствует, снижению насыщающей способности борирующего состава. Уменьшение его на 4% и ниже не позволяет снизить показатель хрупкости диффузионного слоя.

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

Введение в предлагаемый состав кальция алюминиевокислого в количестве 5-12% улучшает сцелляемость обмазки с упрочняемым иэделием и повышает ее прочность при высоких температурах.-Увеличение, количества кальция алкэяниевокислого свыше 12% приводит к уменьшению борсодержащих веществ, что способствует подавлению процесса, борирования. Уменьшение его от 5% и ниже не позволяет получить надежных результатов по диффузионному насыщению в условиях окислительной печной среды.

Состав для борирования стальных изделий готовят смешением порошкообраэных компонентов фракцией 0,1-0,2 мм в обычных условиях.

Для нанесения состава на образцы иэ стали готовят обмазку, где связу ющим для порошкообразной смеси является вода.

Компоненты для приготовления обмазки применяются в виде технического карбида бора по.ГОСТ 3647-71, 5744-.62, фтористого натрия марки "Ч"Г.

СТ 4463-66, бифторида калия марки

Ч" — ГОСТ 10067-62, кальция алюминиевокислого - МРТУ 6-09-496-63, марки

"Ч", отходов. катализаторного йроиэводства по ОСТ 6-03-72-78.

Термодиффуэионное насыщение из предлагаемого состава проводят в обмазках на образцах из Ст. У8А раэмерами 10<10<30 мм.

Обмаэку толщиной 4-5 мм наносят на образцы путем погружения последних в подготовленный состав. Сушат в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воэдухе, затем помещают образцы в. электропечь,. нагретую до температуры процесса химико-термической обработки (850-1100 С) и вы держивают 2-6 ч. Закалку проводят

1071661

4 величины усадки обмаэки из предлага емого состава по сравнению с извест ным в 3 раза, Показатель хрупкости диффузионных слоев, полученных из предлагаемого

5 . состава, ниже в 2,9 раза по сравнению с показателем хрупкости слоя, полученного иэ известного состава.

Использование предлагаемого состава для диффузионного борирования из

10 обмаэок стальных изделий обеспечи;вает по сравнению с известными сос:тавами. уменьшение величины усадки на ЗООВ, повышение надежности про цесса диффузионного насыщения в окис 5 лительной среде, воэможность получения борированного слоя на деталях ,сложной Конфигурации, больших габаритов.

Состав Соотношение

Продол- Величина жение (усадки насыще-, обмазки, t компонентов, мас.Ф

Показатель хрупкости Каль- Фто-, ; Отходы ций рис- каталиI алюми- тый заторнониево- натрий го прокислый изводства

Кар- I Вибид ; фтобора } рид калия ния, ч

5 ° 4

45 6

55 .4

1,5

Предлагаемый

12 4 25

8 5 30

2,5

2,0

То же 50 7

46 9

60 б

33 3

61 11

2,0

9 6

4,0

6 3

14 5

3 5

2,5

1,8

0,015

0,016

Из- 55 вестный

Колчеданный огарок

Составитель Г.Бахтинова

Редактор Г.Волкова ТехредЛ.Иикеш. Корректор В.Бутяга

Заказ 77/22 Тираж 900 Подписное

BHHHtlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 при .температуре диффузионного насыщения. При закалке обмаэка теряет целлостность и отделяется с поверх-. ности образцов. При выше названных условиях термодиффузионного насыщения наблюдается усадка на величину (Результаты диффузионного насыщения Ст. УЗА после обработки иэ составов, содержащих компоненты в различных соотношениях представлены в таблице.

Как видно иэ таблицы, величина усадки обмаэки при 900 С в течение

2ч .составляет 2,0 мм, в тоже время насыщение нз известного состава при те же условиях приводит к большей величине усадки (б мм). Полученные данные свидетельствуют об уменьшении

0,0045

О, 0060

0,0050

0,0055

0,0090

0,0055

0,0050