Способ комплексной химико-термической обработки стальных деталей
Использование: для поверхностного упрочнения стальных деталей. Сущность изобретения: на изделия из стали 40ХА напыляют хром или молибден. После металлизации изделия подвергают борированию в атмосфере аргона, находящегося под избыточным давлением 200 - 600 Па, в насыщающей смеси состава, мас.%: аморфный бор 94 - 98; углекислые соли щелочных металлов 2-6. Изобретение позволяет снизитьтемпературупроцесса , интенсифицирует его и повышает износостойкость обработанных изделий. 2 табл.
союз соВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 23 С 12/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0 (21) 4749352/02 (22) 04.09.89 (46) 07.05,92. Бюл.¹17 (71) Омское научно-производственное объединение "Сибкриотехника" (72) Ю.А.Соболев (53) 621.793.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 523962, кл. С 23С 12/00, 1974. (54) СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ХИМИКОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ
ДЕТАЛЕЙ
Изобретение относится к химико-термической обработке сталей, в частности к процессу борирования.
Известны способы комплексного борирования, состоящие из одновременных и последовательных операций борохромирования, боромолибденирования.
Известные способы получения нужных структур комплексного борирования требуют применения высоких (900 — 1050 С) температур и, как правило, происходит расслоение составляющих в диффузионном слое.
Известен способ комплексного борирования наиболее близкой к заявляемому по достигаемому эффекту; раздельное борирование, затем металлизация требуемым металлов и для выравнивания структуры проводят промежуточный диффузионный отжиг в среде аргона.
Недостатком известного способа является высокая температура процесса: борирование стали 45 при t - 950 С, последующая металлиэация при t - 10500С. Ы 1731874А1 (57) Использование: для поверхностного упрочнения стальных деталей. Сущность изобретения: на изделия из стали 40ХА напыляют хром или молибден. После металлиэации изделия подвергают борированию в атмосфере аргона, находящегося под избыточным давлением 200 — 600 Па, в насыщающей смеси состава, мас.7;: аморфный бор 94 — 98; углекислые соли щелочных металлов 2 — 6. Изобретение позволяет снизить температуру процесса, интенсифицирует его и повышает износостойкость обработанных изделий, 2 табл. и сохраняется третья операция; промежуточный отжиг в среде аргона.
Цель изобретения — устранение указанных недостатков, т.е. снижение температуры процесса бори рования, так как повышенная температура, кроме ухудшения механических свойств основы борируемой детали, в . целом снижает износостойкость борированного слоя.
В предлагаемом способе наблюдают повышенную скорость насыщения, создание однородной структуры диффузионного слоя, снижение количества технологических операций.
Указанная цель достигается тем, что в известном способе комплексной химикотермической обработки стальных деталей, включающем борирование и металлиэацию, металлизацию осуществляют перед борированием посредством вакуумно-плазменного напыления хрома или молибдена, а борирование проводят в атмосфере аргона с избыточным давлением 200 — 600 Па в насыщающей смеси состава, 7; мас,: амор1731874 цикл производства, повысить комплекс механических свойств борируемых деталей.
Таблица 1
Примечание
Микротвер ость Н Ч 050
Время бори рования
Фазовый состав боридного слоя (лубинз борндного слоя мм
Соотношение компонентов в борирующей среде
Состав борирующей среды, г х
Вьщ напыления детали из стали
40 ХА
На окончании боридного слоя
На поверхности боридного слоя гезВ
900
Поверхность темная снижение шероховатости с Олб до0,32
1500
0.09-0,10
97
В аморфный
NazCOz
Без напыления (Ге, CrjzB FezB
1900
1450
0.13 0.15
0.12-0.13
0,11-0.12
0,11-0.12
98
94
97
В аморфный
ЙдтСОз
В аморфный йазСОз
В аморфный
14азСОз
В аморфный
МагСОз
Напыление
Сг2мк
Напыление
Cr-2мк
Напыление
Мо-1,5 мк
Напыление
Мо-2 мк
1500
1850
1800
1450 (Fe, Мо1зВ
FnB
Поверхность светлая шеро.ховатая с0.16 -не изменилась
1850
0,12-0,13 1800
96
Напыление
Ìî-2 мк
В аморфный
Нд2СОЗ
Таблица 2
Температура в зоне трения, ОС
Примечание
Массовая скорость изна. шивания
Характер обработки ротора
0,15
0,16
56
0,4
Известный
Составитель Ю. Соболев
Техред М.Моргентал Корректор Н. Король
Редактор М, Бланар
Заказ 1560 Тираж 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 фный бор 94 — 98; углекислые соли щелочных металлов 2 — 6.
Для экспериментальной проверки проводят процессы борирования в указанной среде с предварительным напылением хрома или молибдена и без напыления.
Используют для экспериментов сталь
40ХА. Результаты (средние) приведены в табл.1 и 2.
Как видно из табл.1 и 2 снижена температура процесса, структура однородна (по результатам металлографического, рентгеноструктурного анализа, замеров микротвердости), что исключает промежуточный отжиг.
Использование изобретения позволяет снизить температуру процесса, сократить
Напыление Сг= 2 мк+ борирование при с=850 С, 4 ч в среде состава % мас.
В = 94, Ма2СОз =6
Напыление Мо= 3 мк+ борирование при
t=850 С, 4 ч в среде состава мас.
В =96, Иа2СОз =4
Борирование в среде состава % мас.
В4С = 84, Naz840z = 16 при t = 950 С, 2 ч +
+отжиг в среде аргона при t = 850 С, 2 ч + металлизация в смеси состава % мас.
Ti 25, Сг=50, AI20g=22, NH4CI=3 и и 1=1050 С, 4 ч
Формула изобретения
5 Способ комплексной химико-термической обработки стальных деталей, включающий борирование и металлизацию, о т л ич а ю шийся тем, что. с целью интенсификации процесса и повышение износо10 стойкости, металлизацию осуществляют перед борированием посредством вакуумно-плазменного напыления хрома или молибдена, а борирование проводят в атмосфере аргона с избыточным давлением
15 200 — 600 Па в насыщающей смеси состава, мас.%: аморфный бор 94 — 98; углекислые соли щелочных металлов 2 — 6.
