Состав для электролизного борирования стальных изделий

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов, и может быть использовано в машиностроении для упрочнения деталей машин , приборов и механизмов. Цель изобретения - повышение активности состава. Для этого обработку проводят в составе, содержащем, мас.%: борный ангидрид 55-65; селеново-кислый аммоний 1-2; бура остальное. Такая обработка позволяет получить боридные слои до 50 мкм. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (50 4 С 23 С 8/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4036013/22-02 .(22) 11.03.86 (46) 07.07.87. Бюл. Ф 25 (72) В.Г.Артемчук, В.Н.Клюев, В.Ф.Бреев и В.С.Солодухин (53) 621.785-51.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 535374, кл. С 23 С 8/40, 1977.

Авторское свидетельство СССР

В 677739, кл. С 23 С 8/40, 1979. (54) СОСТАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов, и может быть использовано в машиностроении для упрочнения деталей машин, приборов и механизмов. Цель изобретения — повышение активности состава. Для этого обработку проводят в составе, содержащем, мас.Й: борный ангидрид 55-65; селеново-кислый аммоний 1-2; бура остальное. Такая обработка позволяет получить боридные слои до 50 мкм. t табл.

i 321770 2

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов, а именно к борированию изделий, и может быть использовано в машиностроении для упрочнения деталей мапын, приборов и механизмов.

Цель йзобретения — повышение активности состава.

- Указанная цель достигается тем, что состав содержит борный ангидрид, буру и аммоний селеново-кислый при следующем соотношении компонентов, маса%в

Барный ангидрид 55-65

Аммоний селеново-кислый 1-2

Бура Остальное

Аммоний селеново-кислый (NH<) БеО представляет собой кристаллический продукт белого цвета, не воспламеняемый, не ядовитый, не взрывоопасный.

В процессе борирования аммоний селеново-кислый разлагается с образованием аммиака и селеновой кислоты.

При диссоциации аммиака образуется активный атомарный азот, который диффундирует в поверхностный слой обрабатываемых изделий:

2ИНз = 2Н + ЗН,.

В результате обработки образуется диффузионный слой толщиной 0,0450,050 мм, который обладает высокой микротвердостью (2500 кг/мм ). Кроме того, интенсификация процесса насыщения происходит за счет растворения селеновой кислотой окисного слоя, образующегося на изделиях в процессе обработки, который препятствует диффузии азота и бора„

Процесс борирования осуществляют следующим образом.

Нагревают печь и в тигель загружают небольшими порциями (по 8"

10 кг) смесь борного ангидрида, буры и аммония селеново-кислого в указанном соотношении. Новую порцию смеси вводят после полного растворения предыдущей. При достижении уровня ванны примерно четверти высоты тигля на расстоянии 100 мм от дна тигля и не менее 30 мм от стенки устанавливают электроды и включают постоянный ток. Тигель подключают к отрицательному полюсу источника тока, а электроды — к положительному. Силу тока рассчитывают с учетом плотнос50

Результаты представлены в таблице.

Оптимальным является расплав, содержащий борного ангидрида 55-б5 мас. аммония селеново-кислого 1-2 мас., буры остальное. При содержании в расплаве аммония селеново-кислого менее 1 мас. на изделиях остается окисной слой и толщина диффузионного слоя увеличивается незначительно.

При увеличении содержания аммония селеново-кислого более 2 мас. npoти тока, равной 0,08-0,1 А/см площади дна и боковой поверхности тигля, находящихся в расплавленной смеси. По мере повышения уровня расплавленной смеси соответственно увеличивают силу тока в процессе электролиза ° Борирование тигля проводят до полного просветления расплава, но не менее 12-15 ч. Железо и другие примеси, растворенные в расплаве, осаждаются на стенках тигля, а расплав светлеет и становится чистым и прозрачным. Затем графитированные электроды снимают, а стенки и дно тигля очищают от шлака специальными скребками.

После проведения подготовительных работ детали закрепляют в специальном приспособлении, которое должно обеспечить надежное закрепление деталей и хороший электрический контакт. Поверхности, подлежащие .борированию, должны быть открытыми.

Затем детали плавно опускают в ванну. По окончании процесса борирования ток выключают детали вынимают и oxt о лаждают на воздухе до 60-80 С, затем детали погружают в бак с кипящей водой и выдерживают 1-2 ч до полного растворения налипшей смеси.

Качество борирования определяют визуально и с помощью микроструктурных исследований на образцах-свидетелях. Борированная поверхность должна

35 иметь темно-серйй цвет с желтоватым оттенком.

Н" образцах-свидетелях определяют толщину борированного слоя, его твердость и структуру металла.

Пример. Составы для борирования представлены в таблице. Изделия, изготавливаемые иэ стали ЗОХГСА, предварительно обезжиренные и поо догретые до 300 С, с целью удаления

5 влаги подвергают борированию при

920 и 950 С в течение 8 ч. Плотность тока 0,1 А/см " .

132

Формула изобретения

Состав для электролизного борирования стальных изделий, содержа- 10

Содержание, мас., X s составе

Толщина Примечание слоя, мкм

Состав орный ан идрид

Аммоний Бура селеновокислый

О, 35 На поверхности изделий окисный слой

Известный

Предлагаемый

0,5 Остальное 0,37 Следы окисного слоя

0,45 Окисного слоя нет

1,0

0,48

1,5

То же

0,50

2,0

0,58 Интенсивное газовыцеление аммиака

2,5

Составитель Н.Сункина

Техред Л.Олийнык Корректор И.Эрдейн

Редактор Н.Бобкова

Заказ 2725/20 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Пооизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 исходит интенсивное газовыделение аммиака.

Таким образом, предлагаемый состав для борирования позволяет интенсифицировать процесс диффузионного насыщения.

1770 4 щий борный ангидрид и буру, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения активности состава, он дополнительно содержит аммоний селеново-кислый при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Борный ангидрид 55-56

Аммоний селеново-кислый 1-2

Бура Остальное