Порошкообразный состав для борирования изделий из низкохромистых сталей

 

ПОРОЖООБРАЗНЫЙ. СОСТАВ ДЛЯ .БОРИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИЗКОХРОМИС ТЫХ СТАЛЕЙ, содержащий окись алюми-. ния, алюминий, окись бора и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности и насыщающей способности состава, он дополнительно содержит фтористый алюминий, и хлористый а1Ф1рний при следующем соотношении компонентов, мае.%: Алюминий 10-12 Окись бора 15-19 Железо26-30 Фтористый 2-4 алюминий Хлористый 0,5-1,0 аммоний Окись (Л Остальное алюминия

,.SU„„1134620 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

6«5 °

РЕСПУБЛИК

4(5g С 23 С 8/70

OllH0AHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ 1й

gP P 0 0 1,т.

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Г

2-4

Остальное алюминия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (21) 3609518/22-02 (22) 24.06.83 (46) 15,01.85. Бюл. У 2 .(72) Л.Г. Ворошнин, Б.С. Кухарев, С.Е. Ващев, Г.В. Стасевич, Т.А. Ошуйко и А.Г. Дорошкевич (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53). 621.785.51.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 836204, кл. С 23 С 9/04, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР йо заявке У 3445944/22-02, кл. С 23 С 9/04, 1982. (54) (57) ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ,,БОРИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИЗКОХРОИИС

ТЫХ СТАЛЕЙ, содержащий окись алюми-. ния, алюминий, окись бора и железо, отличающийся тем, что, с целью повьппения технологичности и насыщающей способности состава, он дополнительно содержит фтористый алюминий. и хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Алюминий 10-12

Окись бора 15-19

Железо 26-30

Фтористый алюминий

Хлористый аммоний 0,5-1,О

Окись

2-4

25 за

t 1346 .Изобретение относится к металлур-гии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов из порошковых насьпцающих сред, в частности к диффузионному борированию, и может быть использовано в металлургической, приборостроительной и машиностроительной промьппленности., Известны составы порошковых сред для диффузионного борирования на

f0 основе аморфного бора, карбида бора и окиси бора (1j, например:

26Ж В, О 1 25X Al + 47 NiO + 57. KBF4+ 40X AlgO, Иэделия, борированные в известных порошковых средах и обладающие высо кой твердостью, характеризуются при этом повышенной хрупкостью при воздействии на них ударных нагрузок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является состав для борирования f2), содержащий (в 7. по массе):

Окись бора . 15-20 Порошок железа ПЖ4М 26-30

Алюминий 10-12

Фтороборат калия 3-5

Окись алюминия 33-46

Борирование в известном составе позволяет получить на стальных изделиях однофазный боридный слой (FeZB) характеризующийся при высокой твер- дости пониженной хрупкостью. Однако присутствие тетрафторобората калия создает условия для образования легкоплавких соединений в насыщающей смеси, что приводит к спеканию и час-4О тичному налипанию ее на обрабатываемое изделие. Кроме того, недостатком известного состава является его низ кая насьпцающая способность. Например при температуре насьпцения 950 С в о течение четырех часов на стали

ШХ-15 формируется боридный слой до 80-90 мкм.

Цель изобретения †. повьппение технологичности и насыщающей способности состава.

Указанная цель достигается тем, что порошкообразный состав для борирования изделий из низкохромистых сталей, содержащий окись алюминия, алюминий, окись бора и железо, дополнительно содержит фтористый amo20 2 миний и хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов,7:

Алюминий . 10-1 2

Окись бора 1 5-19

Железо 26-30

Фтористый алюминий

Хлористый аммоний 0,5-1,0

Окись алюминия Остальное

Борирование в предлагаемой порошковой среде осуществляется при

800-1000 С в течение 4-8 ч в контейнерах с плавким затвором.

Введение в насьпцающую среду фтористого алюминия и хлористого аммония в указанном соотношении предотвращает образование в насьпцающей смеси легкоплавких соединений бора и, кроме того, увеличивает насьпцающую способность среды.

Л р и м е р. Проводили борирование низкохромистой стали ШХ-15 при

950 С в течение 4 ч в контейнерах с о плавким затвором с использованием известной и предлагаемой насыщаю õ сред.

Данные по фазовому составу борированной стали, насьпцающей способности известного и предлагаемого составов и технологичности процесса борирования с их использованием приведены в таблице.

Таким образом, из приведенных данных.,следует, что борирование с использованием предлагаемого состава позволяет увеличить толщину однофазного боридного слоя .на низкохромистой стали ШХ-15 в 1,1-1 3 раза по сравнению с толщиной боридного слоя, полученного при использовании известного состава, и одновременно повысить технологичность процесса, а именно: улучшить состояние поверхности упрочняемых изделий путем устранения на них точечного налипания смеси.

Кроме того, отсутствие частичного спекания смеси после проведения процесса борирования позволяет использовать предлагаемый состав для борирования мелких изделий, иэделий сложной конфигурации, а также исключить операцию измельчения смеси перед ее повторным использованием.

1134620

Технологичность процесса

Толщина слояСостав насыщающей среды

7 по массе

Состояние помкм

Известный

177 В206 4. 117. Al + 28X ПЖ4&

1 4% КВР4 Ф 407 А1203

Точечное на- . Частичное

Fe В 85-90

2 спекание смеси липание смеделия

Предлагаемый

19 В20 + 12 Al Ф ЗОПЖ4М +

+4 A1F +1 ИН4С1 + 34 А1Я09

Fe В 100-105

19 В20 f 12 Al + ЗОПЖ4М. +

+5 A1F)+ 2 NH C1 f 32 А120

Вследствие сильного газовыделения происходит разгерметизация контейнера, вынос насыщающей смеси из контейнера

У

Составитель С. Столпникова

Редактор М. Бандура Техред Т.Фанта Корректор М. Демчик

Заказ 10035/25 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Фазовый состав слоя .

15В20 + 10 Al + 26ПЖ4М +

-1 А1Р + 0,2 NH4C1 + 47,8 А120 Ре В 65-70

15В20 + 10 Al — 26ПЖ4М f

+2 A1F +- 0,5 ИН4С1446,5А10 Fe В 100-105

17 В20 + 11 Al + 28ПЖ4М +

+ 3 A1F + 0,75 NH4C1+ 40,25 Al>O Fe

Состояние насыщающей смеси после процесса борирования

Спекание смеси отсутствует