Способ химико-термической обработки борированных изделий

 

Изобретение относится к способу химико-термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроении и металлургии. Цель изобретения - улучшение механической обрабатываемости и повышение чистоты поверхности борированных изделий. Упрочненные изделия отжигают при 900-1000°С в течение 2-4 ч в герметичном контейнере в порошковой среде, содержащей, мас.%: порошок железа 50-70

оксид алюминия 27-49

фтористый алюминий 1-3. Это позволяет получить зону пониженной твердости, что приводит к улучшению механической обрабатываемости, и повысить чистоту поверхности. 1 табл.

Своз СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 23 С 8/70 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4340284/31-02 (22) 08.12.87 (46) 07.12.89. Бюл. У 45 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.Г.Сманцер, С.Е.Ващев, Н.А.Галынская и В.А.Ершов (53) 62 1. 785. 5 1.06 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 523962, кл. С 23 С 12/00, 1974. (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ БОР 1РОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к способу химико-термической обработки металлов

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых средах, и может быть использовано на предприятиях металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является улучшешие механической обрабатываемости и повышение чистоты поверхности борированных изделий поСлр механической обработки.

Способ химико-термической обработки борированных иэделий заключается в том, что после борирования в порошковых средах в герметичном контейнере упрочненные изделия подвергают отжигу при 800-1000 С в течение 2-4 ч в герметичном контейнере в желевосодержащей порошковой среде следующего состава, мас.Х:

Л0„„1527319 А 1 и сплавов и может быть использовано в машиностроении и металлургии; Цель изобретения — улучшение механической обрабатываемости и повьппение чистоты поверхности борированных иэделий. Упрочненные изделия отжигают при 900о

1000 С в течение 2-4 ч в герметичном. контейнере в порошковой среде, содер" жащей, мас.Х: порошок железа 50-70; оксид алюминия 27-49; фтористый алюминий 1-3. Это позволяет получить зону пониженной твердости, что приводит к улучшению механической обрабатываемости, и повысить чистоту поверхности.

1 табл.

Порошок железа 50-70 С::

Оксид алюминия 27-49

Фтористый алюминий .1-3

Пример..Иэделия из углеродистой стали насыщают в контейнерах с СЛ плавким затвором в смесях для однофаз- Ь ) ного борирования при 800-1000 С в течение 2-4 ч, например, в порошковой смеси следующего состава, мас.Х: IiaaL

А1 10-12

В 10 Ъ 15-20

Fe 26-30

А1.0 33-46

3-5

Затем упрочненные изделия подвергаются отжигу в контейнерах с плавким Ф затвором в предлагаемом желеэосодержащем составе при 900-1000 (. в течение 2-4 ч. При этом на поверхности однофазного боридного слоя образуется зона, обедненная бором, имеющая., более низкую твердость, чем исходный

1527319

Время магнитно-абра зивного плифова ния мин

Операции способа и составы насыщающих сред, мас.Х

Режим хиииТолщина, мкм

Микротвердость, Шероховако-термической обработки

Борировайный слой

Деборированная зона

1 тость поповерхности по слов верхн О с т н класс С il ч

Известный способ двухфазное борирование диффузиО ный От жиг в аргоне

900 4 130

1000 4 170

1800 1800

1260 1260 2

Предлагаемый способ

Однофазное борирование, например:

В О 18; Аl 12;

Fe 26; А110З 40;

KBF 4

Последующая обработка в составе:

Fe 50; А1Г. 11

А1 01 49

4 140

950

1280 1280

900 4 100 40

1280 .320 2

10 боридный слой, что позволяет улучшить механическую обрабатываемость и повысить чистоту борированных изделий после механической обработки.

Функциональное значение используемых компонентов следующее: алюминий

A1 — восстановитель оксида бора; оксид бора В 0 — поставщик атомов бора; оксид алюминия А1 0з — инертный наполнитель, предотвращающий спекание смеси; порошок железа Fe способству" ет деборированию поверхностной зоны однофазного бо1 идного слоя; тетрафторборат калия КВР— активатор процесса насыщения при борировании; фтористый алюминий А1Рз - активатор процесса деборирования.

Для сравнительных испытаний известного и предлагаемого способов в каче- 20 стве механической обработки упрочненных изделий использовали магнитноабразивное шлифование..Цилиндрические втулки иэ стали 40Х диаметром

30 мм и высотой 25 мм перед механичес.25 кой обработкой имели 5 класс шероховатости поверхности. Микротвердость диффузионных покрытий исследовали при нагрузке 0,1 кг на приборе ПМТ"3 на поперечных шлифах.

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, при

850 С и ниже эа укаэанный период времени частичное деборирование поверхности при отжиге не происходит ввиду низкой скорости процесса, При 1050 С н выше происходит полное рассасывание боридного слоя и падение твердости диффузионного покрытия по всей его толщине.

Применение способа улучшает механическую обрабатываемость борированных изделий, снижает расход абразивных материалов при шлифовке и повышает чистоту борированной поверхно- ° сти после механической обработки.

Формула изобретения

Способ химико-термической обработки борированных изделий, вклю ующий диффузионный отжиг изделий, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения механической обрабатываемости и повышения чистоты поверхности борированных иэделий после механической обработки, отжиг проводят при 900-1000 С в течение 2-4 ч в герметичном контейнере в порошковой среде следующего состава, мас.Х:

Порошок железа 50-70

Оксид алюминия 27-49

Фтористый алюминий 1-3

1527319

Продолжение табл .

Операции способа и составы насыщающих сред, мас.Х

Режим хими-.

Толщина, мкм

Микротвердость>

Шероховако-термической обработки

Борированный слой

Деборировантость попо поверхслою ности ная зона верхности класс

c., C Оч

Fe 70; А1Р. 3;

А1> О 2 7

1000 2 100 40

Fe 30; А1Р 0>5;

А1 0 69,5 850 1 135

Fe 80; АИ 5;

А1,0, 15

140

1050 5

Составитель С. Кучерявый

Редактор В.Петраш Техред Л.Олийнык Корректор И.Муска

Закаэ 7486/37 Тираж 942 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Fe 60; A1F - 2>

Al 0 38 950 3 100 40

Время магнитно-абра зивного шлифова ния,мин

1280 300 2

1280 310 2

1280 1100 2

300 300 2