Состав для комплексной химико-термической обработки стальных изделий
Союз Советскик
Сецианнстичесник
Распубннк
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ оп885343 (61) Дополнительное к евт. свмд-ву (51)М. Кл З (22) Заявлено 13.11.79 (2l) 2839243/22-02 с присоединением заявки 89 (23) Приоритет
С 23 С 9/04
Государственный комитет
СС С P ио делам изобретений н открытий
Опублликовано 301181. Бюллетень И9 44 (53) УДК 621.785. . 51.. 06 (088.8) Дата опубликования описания 30. 11. 81 (72) Авторы .
N.Ã. Крукович и Б.С. Кухарев (54) СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Изобретение относится к машиностроению, а именно к получению защитных слоев немеханическими способами, в частности к диффузионному одновременному насыщению бором и серой при 550-700ьС из футерованных устройств, и может быть использовано в машиностроительной; приборостроительной, металлургической и других отраслях промышленности с целью повышения эксплуатационной стойкости деталей машин, инструмента и технологической оснастки, изготовленных из быстрорежущих, штамповых и других сталей. 15
Известна среда для борирования стальных деталей в.интервале темпе-ратур 550-700"С,содержащая,мас,Ф:борид магния 50-55,тетрайторборат калия .20
15-30; фтористый аммоний 1-2; окись алюминия -. остальное до 100. Насыщение проводят в порошках, загружаемых
s контейнер с плавким затвором.Насй" щение ярмко-железа в течение 4 ч при
550ОС приводит к получению двухфазного (FeB + Геь.В) боридного слоя толщиной 10-15 мкм (11 .
К недостаткам известной среды следует отнести обеспечение условий 30 формирования высокобористой хрупкой боридной фазы FeВ.
Наиболее близким к предлагаемому является состав для химико-термической обработки (борирования}, содержащий мас. %: окись алюминия 43-47; алюминий 18,25-22,25; борный ангидрид
24,25-25,25; хлористый аммоний 0,51,5;борфтористый калий 2-6; трех.окись железа 3-7. Борироваиие осуще ствляют в контейнерах с плавким эач вором. На стали УВ при 850 С. в течс ь ние 4 ч формируется диффузионный дв фаэный слой толщиной 90-115 мкм (2 .
Недостатками данной среды являются высокая хрупкость получаемых слоев (эа счет образования хрупкой фазы FeВ), а также сравнительно низкая ,насыщающая способность в интервале температур 550-700 С, что ограничивает широкое использование .указанного состава для промышленных целей. Цель изобретения — повышение насыщающей способности состава в интервале температур 550-700ьC и снижение хрупкости,дифйузиойного сл ря.
Поставленная цель достигается тем, что известный состав, содержащий борный ангидрид, алюминий и борфтористый калий, дополнительно содержит
885343
Борннй ангидрид 38
Fe> В (легирован серой) 10
2 0
Алюминий
Борфтористый калий
Фтористый аммоний
1,5
Сера (черенков ая) 1,5
Борный ангидрид
2,1
28
То же
Алюминий
Борфтористый калий
Фтористый аммоний
1,0
Сера (черенковая) 1,0
Борный ангидрид 42
2,0
Алюминий
Борфтористый калий
33 фтористый аммоний и серу при следующем соотношении ингредиентов,мас.%г
Борный анг щрид 38-42
Алюминий 24-31
Борфтористый калий 28-33
Фтористый аммоний 0,5-1,5
Сера (черенковая) 0,5-1,5
Процесс одновременного насыщения бором и серой ведут при 550-700 С в герметизированных плавким затвором контейнерах. Насыщение протекает из газовой среды, выделяющейся в результате взаимодействия компонентов футеровки контейнера, изготовленной из предлагаемого состава. В качестве связующего обычно используют сульфитно-спиртовую барду, гидролизованный зтилсиликат, жидкое стекло, раствор клея БФ-2 в ацетоне и другие связующие, крепители, клен или лаки.
При приготовлении смеси используют раздельный вариант, т.е. предвари" тельно проводят восстановление борного ангидрида алюминием. В полученную смесь вводят остальные компоненты, готовят обмаэку, наносят на стен-, ки контейнера и сушат. Дополнительное введение в известный состав фтористого аммония и серы обеспечивает необходимую газовую среду в интервале температур 550-700 С для протекания процесса газового боросульфидирования.
При низкотемпературном насыщении на обрабатываемой поверхности формируи, ются диффузионные слои, состоящие из борида FegB, легированного серой.Присутствие серы снижает хрупкость слоя и коэффициент трения, повышает износостойкость и задиростойкость упрочненных изделий.
Пример. Проводят газовое низкотемпературное боросульфидирование стали У8 в контейнере, футерованном предлагаемым составом, при 600 С в
Щ течение 2 ч.
Сравнительные характеристики предлагаемого состава и известного представлены в таблице.
885343
Продолжение табл.
Фтористый аммоний
0,5
Сера (черенковая) 0 5
Известный состав
45,0
20,25
Окись алюминия
Алюминий
Fe8, Fe В
3,2
Хлористый аммоний
1,0
Борфтористый калий
4,0
Трехокись железа
5,0
Формула изобретения
Составитель Г. Бахтинова
Техред С.Мигунова Корректор М.Пожо т
Редактор В. Петраш
Тираж 1051 Подписное
BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб;, д. 4/5
Заказ 10456/38
Филиал ППП "Патент", г.- Ужгород, ул. Проектная,4
Борный ангидрид 24,75 5-7
Приготовление смеси ведут раздельным способом. В качестве связующего Q5 при приготовлении пасты иэ предлагаемого состава используют сульфитноспиртовую барду. Пасту наносят на стенки контейнера и сушат при 70ОС.
После загрузки деталей контейнер гер- gg метиэирунт .плавким затвором на основе борного ангидрида.
Таким образом, обработка в предлагаемом составе позволяет повысить толщину слоя в 2-1,5 раза и снизить хрупкость в 1,5 раза.
Состав для комплексной химико- 40 термической обработки стальных иэделий, содержащий борный ангидрид, I алюминий и борфтористый калий, о тл и ч.а.ю, шийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности в интервале температур 5507004С и снижения хрупкости диффузионного слоя, он дополнительно содержит фтористый аммоний и серу при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ъ:
Борный ангидрид 38-42
Алюминий 24-31
Борфтористый калий 28-33
Фтористый аммоний 0,5-1,5
Сера 0,5-1,5
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 275б428/22-02, 1979.
Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2827103/1979.
