Состав для защиты от окисления при термической обработке изделий

 

СОСТАВ ДЛЯ ЗАГ1ИТЫ ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ИЗДЕЛИЙ , преимущественно борированных, содержащий буру, отличающий . с я тем, что, с целью повышения . надежности и снижения прива жваемости состава к поверхности, он дополнительно содержит карбид.бора и кварцевую пудру приследующем соотношении компонентов, мас.%: Бура 24-26 Карбид бора 4-6 Кварцевая пудра 66-72

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) C 21 D 1/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3637579/22-02 (22) 29..08 ° 83 (46) 30 ° 06.85. Бюл. № 24 (72) С.О.Болдовская, В,С.Аракельян и В.П.Бродихин (53) 785. 06 (088. 8) (56) 1.Авторское свидетельство CQCP № 722995„ кл. С 23 С 9/00, 1980.

2; Патент ФРГ ¹ 1286869, кл. 48 В 11/10, 1964, (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ИЗ„„SU„„1164289 А

ДЕЛИЙ, пр еимущественно бор ированных, содержащий буру, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности защиты и снижения привариваемости состава к поверхности, он дополнительно содержит карбид, бора и кварцевую пудру при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Бура 24-26

Карбид бора 4-6

Кварцевая пудра 66-72

1164289

20

4-6

Кварцевая пудра, используемая в предлаГаемом составе, — пылевидный 50 кварц марки КП-2,3 ГОСТ 9077-82, содержащий 98 мас.% кремнезема.

Мелкодисперсные частички кварцевой пудры (0,02-0,25 мм) легко перемешиваются с остальными компонен- 55 тами смеси, что позволяет нанести на защищаемую поверхность однородную по составу обмазку и приводит к поИзобретение относится к химикотермической обработке сталей и сплавов и может быть использовано для защиты борированных изделий от окисления в процессе термообработки.

Известен состав для защиты от окисления (lj, содержащий, мас.%:

Окись бора 40-60

Кварцевый песок 60-40

Недостатком этого состава является то, что он приваривается к защищаемой поверхности.

Наиболее близким к предложенному по технической сути и достигаемо- 15 му результату является состав для защиты от окисления (21, содержащий, мас.%:

Окись никеля 20

Обезвоженная бура 55

Тальк 10

Этиловый спирт 15

Однако этот состав не обеспечивает достаточно надежную защиту от окисления боридных покрытий в процес се термообработки. Кроме того, ухудшается качество боридного покрытия за счет приваривания компонентов к защищаемой поверхности. 30

Целью изобретения является повышение надежности защиты и снижение привариваемости состава к поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что состав для защиты от окисления при термической обработке иэде(лий, преимущественно борированных. содержащий буру, дополнительно содержит каРбид бора и кварцевую пудру при4 следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бура 24-28

Карбид бора

Кварцевая пудра 66-72 вышению надежности защиты поверхности изделия при термообработке.

Кроме того, окись кремния, входящая в еостав кварцевой пудры, выступа ет в роли антипригарной защиты, устраняя приваривание защитной обмаэки к поверхности после термообработки, что обеспечивает легкое и полное удаление остатков обмазки, н, как следствие, повышает качество борированной поверхности.

Карбид бора вводят в состав для предотвращения растрескивания обмаэки в процессе термообработки, что также повышает качество боридного слоя.

Состав применяют в виде обмаэки и наносят методом окунания. В качест— ве связующего используется раствор клея БФ-4 в ацетоне в соотношении

1:4. Соотношение наполнитель: связка составляет 1:0,6.

Обмаэка наносится на защищаемую поверхность толщиной 2-4 мм. Детали с нанесенной обмаэкой сушат на воэдуо хе 15 — 20 мин при 20 С, затем при

100 †1 С в течение 20-30 минут. о

Термообработку борированных деталей с защитной обмаэкой проводят по режимам термообработки стали.

По окончании термообработки эащит— ная обмазка теряет целостность и легко удаляется с поВерхности.

В табл.l приведены примеры защитных обмаэок.

Сравнительные испытания проводили на образцах иэ стали 5ХНМ, борированных из состава, мас..".:

Карбид бора 98

Фторид алюми— ния 2

Борнрование проводили в течение

6 ч при 900 С.Глубина боридного слоя о составила 10 мкм, На борированную поверхность перед термообработкой были нанесены защитные обмаэки толщиной 3 мм составов 1-6 (табл. 1). Кроме того, была нанесена защитная обмаэка, взятая за прототип °

Термообработку проводили в течение 2 ч при 900 С, закалку — в масле

D с температурой термообработки.

В табл.2 приведены результаты сравнительных испытаний.

Иэ .табл. 2 видно, что степень приварчвания смеси в 4-5 раэ ниже, чем состава, принятого за прототип.

116

Глубина боридного слоя после термообработки складывается из глубины диффузионного слоя после борирования, степени рассасывания боридного слоя при высокотемпературном нагреве (которая составляет при данном режиме термообработки 207 от исходной глубины слоя) и выгорания в процессе окисления борированного слоя.

При использовании в качестве эащи- 10 ты предлагаемой за,цитной обмазки выгорания слоя не происходит, а при использовании состава, взятого эа прототип, наблюдается значительное оки лени поверхности и у еньшение 15 глубины диффузионного слоя до

60 мкм.

Кварцевая пудра и бура, взятые вне указанных пределов (составы 5 и 6) снижают надежность защиты деталей при термообработке.В случае запредельного минимального значения кварцевой пудры и, следовательно, максимального .запредельного значения буры снижается вязкость,обмазки

25 при термообрабатке, что приводит к стеканию пасты с некоторых участков защищаемой поверхности, Кроме того, снижение содержания кварцевой пудры ниже указанного предела,нe ЭО устраняет приваривание обмазки к поверхности после проведения термической обработки.

В случае запредельного максимального содержания кварцевой пудры и 35 минимального запредельного значения буры количество жидкой фазы — расплава буры 1температура плавления буТаблица 1

Содержание компонентов, мас.X

Бура

Состав

Карбид бора

Кварцевая пудра

5

4

?8

27

26

24

66

68

72

62

1

3

5

4289 4 ры 742 С) - недостаточно для связью вания пасты, что приводит к нарушению сплошност™. пасты.

Введение карбида бора в укаэанных пределах предотвращает растрескивание пасты в процессе термообработки за счет образования оксида бора (В О ) при взаимодействии карбида бора с бурой. Оксид бора увеличивает прочностные свойства пасты при высокой температуре в системе расплав буры — кварцевая пудра, тем самым предотвращая растрескивание пасты.

В случае введения карбида бора ниже указанного предела количество образовавшегося оксида бора недостаточно для увеличения прочностных свойств пасты, что приводит к растрескиванию ее в процессе термообработки.

При введении карбида бора выше. указанного предела возможно насыщение поверхности атомами бора, что крайне нежелательно. Кроме того, образование большого количества оксида бора приводит к повышению жидкотекучести пасты, что приводит в ряде случаев к местному стеканию пасты с защищаемой поверхности.

Таким образом, предлагаемый состав -для защиты борированных изделий от окисления при термообработке практически устраняет приваривание защитной обмазки к защищаемой поверхности, повышает ее качество и значительно снижает окисление боридного покрытия, что обеспечивает технико-экономический эффект.

)164289

Т а бл н ц а 2

Площадь поверхности, подвергнутая привариванию смеси, 7

Глубина боридного слоя после термооб- работки, мкм

Состав

Предлагаемые

Составитель P.Êëûêîâà

Редактор M.Недолуженко Техред Т.Маточка Корректор О.Тигор .

Заказ 3157/25 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

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

2

4

6

И эвестный

6-8

5-7

2-4

2-5

10-12

3-5

I0-l6

55-60