Способ диффузионного борирования стальных и твердосплавных изделий

 

Изобретение может быть использовано в машиностроении при борировании стальных и твердосплавных изделий. Цель изобретения - упрощение процесса обработки, его интенсификация, экономия насыщающих порошков, повышение износостойкости изделий. Нанесение буры на поверхность изделий производят окунанием в ее водный раствор. Это позволяет значительно интенсифицировать процесс насыщения, упростить технологию обработки, а также повысить износостойкость изделий из стали в 1,5-5,5 раз, из твердого сплава ТН-20 в 1,7 раза. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 23 С 8/02

gngcpyqop$g

ping,-- ;:,- . ., -knugkg

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4188673/31-02 (22) 03.02.87 (46) 07.02.90. Бюл. У 5 (71) Кемеровский технологический институт пицевой промьппленности (72) Г.Л.Абрамова и В .И,Сигова (53) 621.785.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 852963, кл. С 22 С 8/68, 1979. (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОГО БОРИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ И ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение может быть использовано в машиностроении при борироваИзобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых средах, в частности к термодиффуэионному борированию,и может быть, использовано в различных областях машиностроения.

Цепь изобретения — упрощение процесса обработки, его интенсификация, экономия насыцаюцих порошков, повышение износостойкости изделий.

Нанесение буры на поверхность стальных или твердосплавных изделий производят окунанием изделий в водный раствор активатора, а насыщение проводят из порошковой среды.

При нагреве бура взаимодействует с кислородом, связывая его в соединения, растворяет окислы на поверхности изделия, и взаимодействие бора с железом происходит через очищенные от окислов поверхности, что позволяет интенсифицировать процесс борирования, „„SU„„15413()2 А1

? нии стальных и твердосплавных иэделий. Цель изобретения — упрощение процесса обработки, его интенсификация„ экономия насьппаюцих порошков, повышение износостойкости иэделий. Нанесение буры на поверхность изделий производят окунанием в ее водньп раствор.

Это позволяет значительно интенсифицировать процесс насьнцения, упростить технологию обработки, а также повысить износостойкость изделий иэ стали в 1,5-5,5 раэ, из твердого сплава

"ТН-20 в 1,7 раза. 2 табл. сократить время диффузионной выдержки, поскольку процесс насьпцения интенсивно идет через очиценную от окис-:* лов ювенильную поверхность, Для интенсивного протекания процесса достаточно тонкого слоя активатора более толстые слои несколько замедляют процесс борирования,поскольку требуется большее время на расплавление самого слоя активатора.

Упроцение процесса достигается тем, .что отпадает необходимость держать расплав буры при температуре вьппе

800 Ñ (водный раствор буры достаточно поддерживать при 90 C) не нужно удалять остатки активной пасты поверхности изделия, что довольно трудоемко.

Экономия насыцаюцих порошков достигается тем, что использование малог количества буры не влечет эа собой образование спекшейся массы, что поэ1541302

Таблица 1 г

Темп ература, С

Глубина диффузионного борированного слоя,мкм

Пр одолжит ельность борирования, ч

Способ

950

1 50-1 68

195

Из в ест ныл

Пр едлагаеMhlH

950 воляет многократно использовать насып|ающий порошок.

Способ осуществляют следуюцим образом.

На поверхность стального изделия

Наносят активатор (буру). Нанесение производят окунанием иэделия в 107ный водньп раствор буры, после чего детали высушивают при 100 С в тече- 1ð ие 15 мин.- Водньп раствор буры подт ерживают при 90 С.

Высушенные детали помещают в кон,ейнер иэ нержавеющей стали, перепылают порошком карбида бора. В каче- 15 стае плавкого затвора испальзуют нат1 ийсиликатную пудру.

Толщина слоев, формирующихся на стали 45 при обработке известным и г редлагаемым способами приведена в 20 табл. 1, а износостойкость диффузионных боридных покрьггий в условиях сухого трения скольжения — в табл ° 2.

Таким образом, износостойкость борированных слоев, полученных по пред- 25 лагаемому способу, вьппе, чем иэносоСтойкость слоев, полученных по извеСтному способу: для стали 20 — в

5,5 раза, для стали 45 - в 1,5 раза, для стали У8 — в 1,6 раза; для твер- 3р дого сплава ТН-20 — в 1,7 раза.

Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает активное протекание процесса насыщения, сводит к минимуму загрязнение насыщающей среды продуктами спекания, это позволяет многократно использовать насыщаюцую среду (карбид бора) без снижения насыщаюцей способности, что повьппает технологичность процесса и его производительность, открывается также возможность механизации насыщения деталей (погружение деталей в раствор активатора, сушка, помещение в контейнер с борсодержащим порошком). Кроме того, он позволяет отказаться от использования хлор- и фторсодержащих токсичных активаторов, что улучшает условия труда.

Формула изобретения

Способ диффузионного борирования стальных и твердосплавных изделий, включающий нанесение буры непосредственно на насыцаемую поверхность с последующим насыщением в порошковой борсодержацей среде, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упроцения процесса обработки и его интенсификации, экономии насыщаюцих по" рошков,повышения износостойкости изделий, нанесение буры производят окунанием изделий в ее 107-ныл водный раствор .

1541302

Та блица 2

Средняя потеря массы поСпособ борирования

Режим борирования

Материал

Время, ч сле испыПредлагаеMbM

23

26

31

950

950

127

39

Из вест ный

950

950

Корректор Л.Патай

Заказ 266 Тираж 808 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

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

Сталь 20

Сталь 45

Сталь У8

Твердый сплав

ТН-20

Сталь 20

Сталь 45

Сталь У8

Твердый сплав

ТН-20

Составитель И.Дашкова

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Олийнык тания,мг (время испытания для стали

60 мин,для твердого сплава

30 мин)