Расплав для электролизного борирования стальных изделий

 

Изобсетение относится к расплавам для хим ко-термчческой обработки стальных изделий А может быть использовано в машиностроении Целью изобретения является увеличение длительности использования расплава при охранении его высокой насыщающей способности Состав содержит, мае % селиком&оганец 13-15, карбид бора 15 - 20; борную кислоту 2-3 фтористый натрий 17 - 20; буру остальное. Это позволяет увеличить длительность использования расплава на 110 - 140 ч за счет повышения насыщающей способности на 10 - 68% 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s С 23 С 8!70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБР 1=::ТАЯНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761184/02 (22} 23,11.89 (46) 07.12.91. Бюл. N 45 (71) Ташкентский политехнический институт ,им. А.P.Áèðóíè (72) В.А.Рогов, Л.M.Ëþìåò и А.Ш.Шакамалов (53) 621.785.5106(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1548264, кл. С 23 С 8/70, 1988, (54) РАСПЛАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО

БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к расплавам для химико-термической обработки стальных изделий и может быть использовано в машиностроении для повышения стойкости технологической оснастки и деталей оборудования.

Целью изобретения является увеличение длительности использования расплава при сохранении его высокой насыщающей способности.

Расплав для электролизного борирования стальных изделий, содержащий буру, селикомарганец и фтористый натрий, дополнительно содержит -карбид бора и борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Селикомарганец 13 — 15

Карбид бора 15 — 20

Борная кислота 2 — 3

Фтористый натрий 17 — 20

Бура Остал ь нов

Изобретение позволяет увеличить длительность использования расплава при сохранении его высокой насыщающей способности за счет повышения боросодержащих ве. Ж, 1696576 А1

I".=-7) Изоб .:,::-,тение o;:-носится к расплавам для химико-термической обработки стальных изделий и может быть использовано в машиностроении. Целью изобретения является увеличение длительности использования расг лава при сохранении его высокой насыщающей способности. Состав содержит, мас,%: селикомарганец 13 — 15; карбид бора 15 — 20; борную t

17 — 20; буру остальное. Это позволяет увеличить длительность использования расплава на 1",0 — 140 ч за счет повышения насыщающей способности на 10 — 68%, 1 табл.

М. ществ и более медленного их разложения до активных атомов бора. Кроме того, предлагаемое соотношение компонентов буры и борной кислоты в расплаве изменяет строение расплавленной смеси — за счет иониза-. ции расплава уменьшается концентрация громоздких катионных и анионных группировок, что снижает температуру плавления (.)Ь сре>..ы и; как следствие, температуру начала сО диффузионного насыщения с 950 до 800 С. 0

При атом увеличивается вероятность обра- у

=-.ования высокобористой фазы FeB, что увеличивает микротвердость покрытия.

Введение в предлагаемый расплав се-,О ликомарганца в количестве 5 — 15% увеличивает активность расплава, Увеличение количес,.-.ва селикомарганца выше 15% при- в водит к образовани.а осадка — шлама, загряз- няющегo расплав, уменьшающего его жидкотекучесть, насыщающую способность, микротвердость покрытия. Уменьшение его ниже 5% не дает ощутимых результатов в интенсификации процесса.

Использование борной кислоты в количестве 1 — 3% способствует понижению тем1696576 пературы диффузионного насыщения с одновременным повышением жидкотекучести расплава. Увеличение количества борной кислоты свыше 3 снижает активность ванны и способствует обрааованию боридов 5

Ге2В. Уменьшение его ниже ЗЯ, не изменяет интенсивность насыщения и структуру диффуаионного слоя, Благодаря введению фтористого натрия в количестве l0 — 20 изменяется строение 10 расплавленной среды, уменьшаются катионные и анионные группировки, что уменьшает вязкость и увеличивает электрическую проводимость расплава, Введение в жидкостный расплав фтористого натрия менее 10 " 15 нецелесообразно, так как строение расплавленной среды не иаменяется. Увеличение количества фтористого натрия свыше 20 снижает активность насыщающей среды.

Использование карбида бора в копиче- 20 стве 5 — 200 способствует повышению насыщающей способности рас,плава. Увеличение количества бора свыше 20% снижает жидкотекучесть расплава, что ведет к уменьшению насыщающей его способности, Уменьшение 25 его ниже 5 не вносит заметный вклад в увеличение длительности использования расплава, Пример. Расплав дпя электролизного борирования стальных изделий готовят сле- 30 дующим образом. Компоненты состава: буру и борную кислоту прокаливэют при 4000С в течение 4 ч для удаления кристаллизационной влаги. Взвешивают порошкообразные компоненты состава в соответствии с 35 указанными в таблице пределами. В жаростойкий контейнер, нагретый до -700 С, засыпают буру и борную кислоту и повышают температуру до — 900 С, После их расплавления вводят последовательно фтористый на- 40 трий, селикомарганец и карбид бора в соотношениях, указанных в примерах Il — 9 таблицы. При этой температуре упрочняемые образцы иэ стали УЯА размером 10 х 10 х 30 мм погружают в расплав. Для активиаации 45 расплава через него пропускают обратный постоянный ток в течение 5 мин, Затем меняют полярность и проводят в течение всего периода диффузионное упрочнение: т = 1 — 4 ч (плотность тока на катоде-образце 0.15 — 0,2

А/см, напряжение 6-24 В), Процесс диффу2 зионного нась!щения ведут в течение 1 — 4 ч.

После окончания процесса диффузионного насыщения проводят процесс деборирования в течение 5 — 7 мин, меняя полярность катода и анода, пропуская обратный ток, что позволяет значительно сократить время отмывки борируемых деталей.

Закалку. проводят с температуры диффузионного насыщения в масло.

При приготовлении состава применяются следующие компоненты в виде порошкообразных материалов фракцией — 0,2 мм: бура техническая, йэрВ40т, борная кислота, фтористый натрий марки "Ч", порошкообрэзный сепикомарганец, карбид бора.

Результаты диффузионного насыщения стали после обработки предлагаемым и известным расплавами представлены в таблице, Использование предлагаемого расплава для электролизного борирования стальных изделий обеспечивает по соавнению с известными увеличение длительности использования-расплава на 110 — 140 ч, повышение насыщающей способности расплава на 10 — 68, получение равномерного диффузионного слоя на деталях сложной конфигурации, снижение пористости покрытия, уменьшение времени отмывки борируемых деталей в 2 — 3 раза, обеспечивает возможность многократного его использования.

Формула изобретения

Расплав для электролизного борирования стальных изделий, содержащий буру, фтористый натрий и селикомарганец, о т л ич а ю шийся тем, что. с целью увеличения длительности использования расплава при сохранении его высокой насыщающей способности, он дополнительно содержит карбид бора и барную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Селикомэрганец 13 — 15

Карбид бора 15 — 20

Борная кислота 2 — 3

Фтористый натрий 17 — 20

Яура Остальное

С)

Г4 о о

С) сч с4

С х.

*С О

X c

Я (5

С) со

LA

С)

CE х, 1

CO а о >Б

2 (О

С5 о

* с о. с) о

LO

1696576 оавлоо

cD СО (х Оъ сВ cD с 4 с т е аааожл — CF) О1 С) О) CT) с 4 — с алово

C)С> -O - сч см сч см сч., Ю

u (D iD с 4 о

lX

Ю

X о с

Е о и)

Е

Ф

К х

Щ

М ц> tA

CV о

v о

2 сй

Ф ооо о сч и