Способ удаления диффузионного боридного слоя с поверхности стальных изделий

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий, а именно к процессам исправления брака при химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении для удаления диффузионного боридного слоя со стальных изделий сложной формы. Цель - снижение трудоемкости и повышение качества удаления слоя с поверхности стальных изделий сложной формы. Способ включает электрохимическое травление изделий в водном растворе электролита, содержащего хлористое железо при концентрации 300-400 г/л, при комнатной температуре и плотности тока 40-60 А/дм<SP POS="POST">2</SP>. Способ позволяет снизить трудоемкость на 88,5% и обеспечить качественное удаление слоя боридов. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

yi1q " 23 C 8 70 (. t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CBMQETEJlQCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4488790/27-02 (22) 20.07.88 (46) 07,12.90, Бюл. Р 45 (71) Ростовское научно-производственное объединение по технологии машиностроения для животноводства и кормопроизводства (72) Б.Б.Катханов, В.Г.Лысенко и В.А.Деменков (53) 621.799.669.586.5(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР . Ф 1101472, кл. С 23 С 8/00, 1982. (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ДИФФУЗИОННОГО

БОРИДНОГО СЛОЯ С ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИ(. (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий, а именно к процессам исправления брака при химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении для удаления диффузионного боридного слоя со стальных изделий сложной формы.

Цель изобретения — снижение трудоемкости и повышение качества удаления слоя с поверхности стальных изделий сложной формы.

Способ включает электрохимическое травление изделий в водном растворе электролита., содержащего хлористое железо при концентрации 300-400 г/л, где обрабатываемые изделия являются анодами .при комнатной температуре и

„,З0„„1611984 А 1 г обработке стальных изделий, а именно к процессам исправления брака при химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении для удаления диффузионного боридного слоя со стальных изделий сложной формы. Цель — снижение трудоемкости и повышение качества удаления слоя с поверхности стальных изделий сложной формы. Способ включает электрохимическое травление изделий в одцом растворе электролита, содержашего хлористое железо при концентрации

300-400 г/л, при комнатной температуре и плотности тока 40-60 А/дм .

Способ позволяет снизить трудоемкость на 88,5% и обеспечить качественное удаление слоя боридов. 2 табл. плотности тока 40-60 А/дм . В водном растворе электролита, содержащего хлористое железо, гидроксильные ионы на аноде окисляют с поверхности бориды железа с образованием окисла

В„О>, который растворяется в электролите, и окислов или гидратов железа, которые, в свою очередь, растворяются ионами хлора при разряжении их на аноде, что увеличивает растворимость поверхностного слоя. Ввиду присутствия иона С1, являющегося актигатором, снятие слоя происходит не равномерно, а происходит более быстрое удаление в чаиболее слабых месах, что создает участки для доступа электролита к основному металлу и возможности подтравливания, разрушения связи слоя с сновой, отслаива1611984

Продолжение табл1 1

Слой снят полностью

11

lI

0

0

70

Следы игл боридов

Слой снят полностью (1

Глубина остаточного слоя

Характеристика остаточноro

Плотность тока, А/дм

2 слоя

120

Большой остаточный слой и

Обширные участки игл боридов

Участки игл боридов

Большой остаточный слой

Участки игл боридов

Следы игл боридов

Слой снят пол40

100

Та блица 2

Операция ностью

It

Участки игл 50 боридов

80

Нагрев окислительный до 900-980 С

Слой снят .полДо 180 ностью

1Е

Выдержка в окислительной атмосфере при

900-980 С

0

60

Участки игл боридов

30-60 нию отдельных частей слоя, и в. связи с этим происходит. некоторое выравнивание скорости удаления слоя с поверхности обрабатываемого изделия.

Способ осуществляют следующим образом.

В водный раствор хлористого железа с концентрацией 390 г/л завешивается в качестве анода борированный стальной образец, из стали 40Х, размером 25х3Сх3 мм, со слоем боридов железа О, 15-0, 16 мм; катодом служит свинец размером 50х60х5 мм. Процесс проводится в стеклянном стакане емкостью 0,7 л при комнатной температуре плотности тока 50 А/дм в течение 30 мин. Затем образец промывается в воде.

Результаты исследований по отработке оптимальных параметров процесса удаления боридного слоя 150-160 мкм приведены в табл. 1.

Таблица1

Из данных табл. 1 видно, что для удаления боридных слоев глубиной 0,1—

0,16 мм оптимальными являются плотности тока 40-60 А/дм . Время выдержки определяется габаритами изделий.

При снижении плотности тока ниже

40 А/дм происходит неравномерный съем

2 слоя, остаются участки борированного слоя на обработанной поверхности. При плотностях тока выше 60 Аlдм происходит нагрев электролита при незначительном увеличении скорости удаления слоя.

Состаь электролита, содержащеro хлористое железо в количестве 300400 г/л воды, обоснован тем, что при концентрации 400 г/л удельная электропроводимость приобретает максимальное значение. Снижение концентрации хлористого железа менее 300 г/л нецелесообразно ввиду снижения рассеивающей способности электролита, что снижает скорость и равномерность удаления боридного слоя.

Сравнение трудоемкости известного и предлагаемого способов представлено в табл. 2.

Известный Предлагаемый способ способ Время,мин Операция

5 161

Продолжение табл. 2

1984 струме н т. цепев яэ альных автоматов и др.), так как в известном способе удаление боридного слоя достигается

5 конечной операцией — снятием сстатков борированного слоя шлифованием, что на изделиях сложной формы не осуществимо.

Качественное, полное удаление боридного слоя необходимо также и при восстановлении рабочей части изделий после снятия борицного слоя путем механической обработки, во Избежание поломки обрабатывающего инструмента о борированный слой.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить трудоемкость процесса на 88,5% и достичь качественного удаг ния боридного слоя с

20 изделий сложной формы.

Предлагаемьв способ

Операция Известный способ

Операция

Бремя,мин

Выдержка в расплаве буры при

900-980 С

Выдержка в электролите при комнатной температуре под током 4060 A/äì

10-15

15-60

Охлаждение

Промывка в воде при

900-100 С

Промывка в воде при комнатной

30-60 температуре

Снятие остатков боФормула и з о б р е т е н и я рированного слоя (шлифование) Способ удаления диффузионного боридного слоя с поверхности стальных изделий, включающий выдержку в электролите,отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения качества удаления

30 слоя с поверхности стальных изделий сложной формы, выдержку проводят при элек трохимиче с ком травле нни в водном растворе, содержащем 300-400 г/л хлористого железа при комнатной темпеC

35 ратуре и плотности тока 40-60 А/дм

120

Таким образом, как видно из табл. 2, применение предлагаемого способа позволяет снизить трудоемкость процесса на 88,57.

Кроме того, способ позволяет достигнуть более качественное удаление борированного слоя с изделий преимущественно сложной формы (молотовые штампы, вставки горячих штампов, инСоставитель Н.Сункина

Редактор H.Рогулич Техред М.Дидык Корректор Т.Малец

Тираж 814

Заказ 3815

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

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