Состав для борирования в обмазках

Авторы патента:

Изобретение относится к металлургии, к химико-термической обработке штамповой оснастки, работающей в условиях ударного нагружения. Целью изобретения является повышение сцепляемости борирующей обмазки с упрочняемой поверхностью и повышение насыщающей способности состава. Состав для борирования в обмазках включает следующие компоненты, мас.%: карбид бора 50 - 60, железная окалина 32 - 45, фтористый натрий 3 - 5, фтористый барий 2 - 3. Изобретение позволяет увеличить толщину борированного слоя в 1,8 - 2,3 раза при микротвердости стали 5ХНМ 16500 - 18000 МПа. 2 табл.

СОКЗЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 23 С 8/68

ГОсудАРственныи кОмите т

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 а 0

1 4

Ю о" ()

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4692118/02 (22) 15.05.89 (46) 30.08.91. Бюл, М 32 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.Т,Карбышев, В.И.Зверева и Ю,В.Маслов (53) 621.78 067 5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 404903, кл. С 23 С 9/04, 1973. йвторское свидетельство СССР

М 619544, кл. С 23 С 9/04. 1978. (54)СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ В ОБМАЗКАХ

Изобретение относится к металлургии, к химико-термической обработке штамповой оснастки, работающей в условиях ударного нагружения, Цель изобретения вЂ” повышение сцепляемости борирующей обмазки с упрочняемой поверхностью и повышение насыщающей способности состава.

Предлагаемый состав для борирования в обмазках содержит карбид бора, железную окалину и фтористый натрий, фтористый барий при следующем соотношении компонентов, лас. :

Карбид бора 50-60

Железная окалина 32- 45

Фтористый натрий 3 вЂ” 5

Фтористыи барий 2 вЂ” 3

Карбид бора, вводимый в обмазку, является поставщиком активных атомов бора, . Ю 1673637 А1 (57) Изобретение относится к металлургии, к химико-термической обработке штамповой оснастки, работающей в условиях ударно о нагружения. Целью изобретения является повышение сцепляемости борир ющей обмаэки с упрочняемой поверхностью и повышение насыщающей способности состава.

Состав для борирования в обмаэках включает следующие компоненты, мас. : карбид бора 50-60; железная окалина 32--45; фтористый натрий 3 вЂ” 5; фтористый барий 23. Иэооретение позволяет увеличить толщ ну борированного слоя в 1,8-2,3 раза при ми кротчердости стал.1 5Х Ч М 16500- 18П0<

МПа. 2 табл. способствующих образованию диффузионного слоя. Для обеспечгния интенсивного насыщения упрочняемой ппверхвосги борирующими обмаэками необходимо содержание в них не менее 50-60Я, карбида бора.

Введение в обмаэку железной окалины в количестве 30-45=,ь способствует предохранению активных комг онентов обмаэки от окисления при вытокотемпер;;турном нагреве. Однако увеличение содержания окалины более 45 ведет к уменьшению толщины борированного слоя, а при содержании менее 32 ухудшаются защитные свойства от окисления

Введение в обмазку двойного активатора в виде фтористого натрия (3-5 ) и фтористого бария (2-3 (,) позволяет повысить температуру плавления обмазки, что обеспечивает ее надежную сцепляемость с упрочняемой иоверхнос ью.

1673637

При увеличении суммарного содержания активатора более 8 активность насыщения не повышается, однако возрастает количество образующегося борида железа и газовыделений ВГз. При уменьшении содержания активатора менее 5 уменьшается толщина борированного слоя, что снижает износостойкость упрочняемой поверхности.

Пример. Состав в виде пасты получали путем механического смешения предварительно взвешенных компонентов, включающих карбид бора, фтористый натрий и фтористый барий и измельченную до порошкообраэного состояния железную окалину. Для получения требуемой консистенции пасты испольэовали в качестве связующего воду, при этом содержание компонентов состава варьировали в широких пределах. Одновременно готовили (известный состав для борирования) содержащий карбид бора, фтористый натрий, борный ангидрид и железную окалину.

Составы борирующих паст приведены в табл.1.

Микротвердость борированного слоя определяли по методу Виккерса на приборе

ПМТ вЂ” 3, Результаты металлографических исследований образцов после бориоования приведены в табл.2.

Для сравнения результатов борирования с применением известного и предлагаемых составов испольэовали квадратные образцы иэ штамповой стали 5ХНМ размером 30х30х30 мм, На одну из поверхностей образца, предварительно шлифованную, наносили с помощью шпателя борирующую пасту слоем 5 вЂ” 6 мм, после чего образцы загружали в электрическую печь с температурой рабочего пространства 940 С. Длительность диффузионного насыщения всех образцов принимали равной 4,0 ч, По истечении этого времени образцы извлекали из печи и после закалки в масле с последующим отпуском в течении 2,5 ч при 550 С осуществляли очистку их поверхности от остатков паст, В качестве контролируемых параметров исследовали глубину борированного

35 слоя (на микроскопе "Neophot-,21"), качество борированной поверхности (виэуально), сцепляемость пасты с упрочняемой поверхностью и микротвердость слоя. С этой целью образцы разрезали и готовили шлифы для металлографических исследований, позволяющих определить также глубину обеэуглероженного слоя.

Для проверки сцепляемости борирующего состава с насыщаемой поверхностью образцов на нее накладывали марлю, поверх которой наносили пасту (толщина слоя

5,0 мм). Затем образцы помещали в сушильный шкаф, где их выдерживали в течение 0,5 ч при 100 С. После сушки при помощи динамометра определяли усилие по отрыву марли с нанесенной обмаэкой от поверхности, Как видно иэ приведенных данных, использование предлагаемого состава, включающего, мас, : карбид бора 50-60, железная окалина 32-45, фтористый натрий

3-5 и фтористый барий 2-3, вЂ” обеспечивает получение наилучших показателей по всем контролируемым параметрам. Несмотря на достаточно длительный нагрев при температуре 940 С. значительно превышающей температуру закалки стали 5ХНМ, поверхность образцов получается достаточно чистой с более высокими, чем у прототипа, микротвердостью и сцепляемостью.

Оплавление на углах поверхности образца, борированного известным составом, свидетельствует о roM, что он не может быть рекомендован для ХТО сталей, нагреваемых под закалку выше температуры

820 вЂ” 860 С, укаэанной для стали 5ХНМ.

Формула изобретения

Состав- для борирования в обмазках, включающий карбид бора, железную окалину и фтористый натрий, отличающийся тем, что, с целью повышения сцепляемости борирующей обмаэки с упрочняемой поверхностью и повышения его насыщающей способности, состэв дополнительно содержит фтористый барий при следующем соотношении компонентов, мас. :

Карбид бора 50 вЂ” 60

Железная окалина 32-45

Фтористый натрий 3-5

Фтористый барий 2-3

1673637

Таблица 1

Таблица 2

Составитель В.Жуков

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал

Корректор Э.Лончакова

Заказ 2898 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Изобретение относится к химико-термической обработке, а именно к диффузионному борированию

Состав для борирования стальных деталей // 1650769

Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности к борированию стальных деталей, и может быть использовано в машиностроении

Среда для борирования стали // 1643630

Состав для борирования изделий // 1633015

Изобретение относится к химикотермической обработке сплавов в порошковых средах, в частности к диффузионному борированию, и может быть использовано в машиностроении

Способ защиты цилиндрических поверхностей стальных деталей при борировании // 1629350

Изобретение относится к металлургии , а именно к диффузионным способам обработки поверхности металлических изделий, и может быть использовано для местной защиты деталей при борировании

Способ борирования стальных изделий // 1527318

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано для упрочнения поверхностей металлических деталей различными видами химико-термической обработки, в частности борированием

Способ герметизации контейнеров при диффузионном борировании // 1506918

Состав для низкотемпературного борирования // 1475974

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов ,в частности, к низкотемпературному борированию сталей в порошках, которое может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей двигателя и металлических изделий разных отраслей пром

Состав для борирования стальных изделий // 1463802

Изобретение относится к области химико-термической обработки и может быть использовано в машине

Сплав на основе диборида хрома для поверхностного упрочнения деталей // 1455751

Способ изготовления борированных порошковых изделий // 2158658

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению изделий с высокими механическими свойствами и повышенной износостойкостью

Способ электроннолучевого борирования стали и чугуна // 2186872

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин, изготовленных из углеродистых сталей и чугуна

Устройство для борирования элементов профилегибочных валков // 2395618

Изобретение относится к устройствам, осуществляющим упрочнение рабочей поверхности валков, и может быть использовано для борирования элементов валков профилегибочных станов

Способ плазменного борирования // 2415965

Изобретение относится к способу получения износоустойчивых металлических поверхностей

Способ диффузионного борирования стальных деталей // 2016138

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано при борировании стальных деталей

Расплав для борирования изделий из титана и его сплавов // 2031972

Состав для борирования стальных изделий // 1715884

Изобретение относится к химико-термической обработке, а именно к процессу термодиффузионного борирования в обмазках, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности на железнодорожном транспорте при упрочнении деталей локомотивов, узлы которых работают в сложных условиях повышенного абразивно-ударного износа

Способ борирования металлических изделий // 1723192

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения поверхностей металлических изделий борированием

Способ диффузионного борирования изделий // 1759953

Способ химико-термической обработки изделий из алюминия и его сплавов // 1786180