Состав для борирования стальных изделий

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке, и используется в качестве насыщающей среды для диффузионного упрочнения стальных изделий, работающих в условиях абразивного износа при высоких температурах в зоне трения (600°С ),в металлургической, машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение насыщающей способности. Это возможно благодаря введению в состав на основе карбида бора, фтористого натрия, сульфата цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбид бора 25-50

бура 5-15

бронза Бр 010 30-50

фтористый натрий 3-8

сульфат цинка 5-15. Это позволяет снизить расход дорогостоящего карбида бора на 20-45 мас.% и увеличить насыщающую способность смеси на 222-244%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

76 А1 (19) (11) (S1) 4 С 23 С 8/70

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ}М

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4319417/31-02 (22) 21.10.87 (46) 07.05.89. Бюл. }} - 17 (7 1) Ташкентский политехнический институт им. А.P.Áèðóíè (72) В.А. Рогов, P.À. Халмухамедов, Л }1. Люмет и Ю.В. Перевертов (53) 621.785.51.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1002402, кл. С 23 С 8/70, 1983. (54) СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке, и используется в качестве насьнцающей среды для диффу— зионного упрочнения стальных иэделий, Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насьпцающей среды для диффузионного борирования стальных изделий.

Целью изобретения является увеличение насьпцающей способности.

Состав для борирования стальных изделий, содержащий карбид бора и фтористый натрий, дополнительно .содержит оловянистую бронзу марки

Бр 010, буру и сульфат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%;

Карбид бора 25-50

Бронза Бр 010 30-50 работающих в условиях абразивного износа при высоких температурах в зоне трения (600 С), в металлургической, машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение насьпцающей способности. Это возможно благодаря введению в состав на основе карбида бора, фтористого натрия, сульфата цинка при следую— щем соотношении компонентов, мас.7: карбид бора 25 — 50; бура 5-15; бронза

Бр 010 30-50; 8; сульфат цинка 5-15. Это позволяет снизить расход дорогостоящего карбида бора на 20-45 мас.7 и увеличить насьпцающую способность смеси на 222-2447. 1 табл.

Бура 5 — 15

Фтористый натрий 3-8

Бронза марки Бр 010 имеет следующий химический состав, мас. 7: Sn

9-11; Си остальное.

Использование в составе сульфата цинка в количестве 5-15 мас.% приводит к образованию в микрообъемах обмазки жидкой фазы системы В-Zn. Уменьшение его (ниже 5 мас.7.) не дает ощутимых результатов в насьпцающей способности смеси, а увеличение (сверх 15 мас.7) приводит к образованию избыточного количества жидкой фазы и, как следствие, "сползанию"

1477776

Компоненты обмазки, мас.X

ТолщиМикротвердость, Н

Продолжение

Состав на

Карбид Бронза Бура Сульфат Фторис— бора Бр 010 цинка тый натрий насыщения, ч слоя, мкм

Предлагаемый

2

4

6

8

1300-160G

1600-1900

14G0-1800

14ии-1800

1400-1800

1300-1500

1500-1900, 1400-16GG

1400-1800

200

13

5

8

1

1U.

39

40 (БРА7) .40 10 (БРАМ, 9-2) 15

22

4

37

38

10

230 1400-1800

Известный

225 1800-2100

10 (фтористый барий) 20 (криолит) 10

П р и м е ч а н и е. Составы 6-8 с запредельными значениями компонентов ° обмазки с поверхности упрочняемого изделия.

Введение в предлагаемый состав бронзы в количестве 30-50 мас.7 способствует при температуре процесса и

930 С частично образовывать жидкую фазу системы В-Cu-Sn в обмазке, что значительно ускоряет процесс диффузии активных атомов бора и меди в глубь насьпцаемой поверхности по сравнению с газовой фазой.

Использование в качестве борсодержащего компонента буры (Na<340>) в количестве 5-15 мас,X способствует образованию в микрообъемах обмазки жидкой фазы, поставляющей к насьпцаемой поверхности активные атомы бора.

Уменьшение количества буры (ниже

5 мас.7) не дает увеличения насьпцающей способности состава, а увеличение ее количества (сверх 15 мас.Е) приводит к образованию большого количества жидкой фазы и как следствие, "сползанию" обмазки с поверхности упрочняемого изделия.

Пример. Состав для борирования стальных изделий готовят смешением порошкообразных компонентов фракций G 1-0,4 мм в обычных условиях.

Для нанесения состава на образцы из стали У8А готовят обмазку, где связующим порошкообразной смеси .явля-. ется вода.

Компоненты для приготовления обмазки применяются в виде технического карбида бора, фтористого натрия, буры (Иа В40„), оловянистой бронзы марки Бр 010, сульфата цинка.

Термодиффузионное насыщение из предлагаемого состава проводят в обмазках на образцах из стали У8А размерами 10 >10 30 мм.

Обмазку толщиной 8-10 мм наносят на образцы, сушат в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе, затем помещают образцы в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки: о

850-950 С, и выдерживают 2-6 ч. 3акалку проводят с температуры диффузионного насьпцения в масле. При закалке обиазка теряет целостность и отделяется с поверхности образцов.

Результаты диффузионного насьпцения стали У8А после обработки при темпе".. о ратуре насьпцения 930 С из составов, содержащих компоненты в различных соотношениях, представлены в таблице.

Применение других марок бронз не дает ощутимых результатов в повышении насыщающей способности состава (составы 9, 10).

Использование предлагаемого состава для диффузионного борирования из обмазок стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными

3 — 8

Составители С. Кучерявый

Техред Л.Олийнык

Корректор А. Обручар

Редактор Н. Гунько

Подписное

Тираж 942

Заказ 23 18/26

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14

Как видно из таблицы, толщина борированного слоя из стали УЯА, обработанной в предлагаемом составе о . при 930 С в течение 4 ч, составляет

500-550 мкм, в то же время насыщение из известного состава при тех же условиях позволяет получить лишь

225 мкм. Полученные данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемого состава по сравнению с известным в 2,22-2,44 раза.

77776 6 составами увеличение насыщающей способности состава на 222-2447..

Формула изобретения

Состав для барирования стальных изделий, включающий карбид бора и фтористый натрий, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности, он дополнительно содержит оловянистую бронзу марки Бр 010, буру и сульфат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Карбид бора 25-50

Оловянистая бронза Бр 010 30-50

Бура 5 — 15

20 Сульфат 5-15

Фтористый натрий