Состав для борирования стальных изделий Советский патент 1983 года по МПК C23C9/04 

ф о

О)

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термимеской обработке, и может быть применено для повышения свойств поверхностных слоев сплавов на основе железа.

Известен состав для борировзния, содермащий следующие компоненты, мас. фтори(;тый натрий 0-60; карбид бора 40-60 tHОднако этот состав не рассчитан на применение в условиях длительных высокотемпературных выдержек и, следовательно, не может быть использован для диффузионного упрочнения крупногабаритных изделий, требующих продолжительного нагрева в печной среде.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для борирования стальных изделий, включающий следующие компоненты, масД: Карбид бора45-60

Борный ангид2-10рид

Фтористый нат,5-10 рий Железная окапи25- 5 .на

Известный состав позволяет проводить борирование в обмазках в окислительной среде в условиях длительных высокотемпературных выдержек. Однако исгюльзование данного состава не позволяет обеспечить вы1сокую сцепляемость смеси с поверхностью. Это в СБОЮ очередь приводит к сползанию обмазки с наклонных поверхностей, а вертикальные стенки упрочнить обмазкой на основе известного составе Ьез использования специапьмой оснастки невозможно, так как из-за низкой сцепляемости обмазка отваливается от упрочняемой поверхности. Невозможно также нанести обмазку на верхние поверхности внутренних полостей изделий. Эти фактора ограничивают сферу применения известного срстава.

Целью изобретения является увели чение сцепляемости борирующей обмазки с упрочняющей поверхностью.

Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий карбид бора, фтористый натрий и железную окалину, дополнительно содержит бентонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбид бора50-80 ,

Железная окалина

Фтористый

натрий5-10

Бентонит5-20

Бентонит - это глина, состоящая в основном из минералов группы монтмориллонита (АЕ ОЗ+Зio n ) и

битделлита lAt20g3 5102П ) . Связующим для обмазки предложенного состава является вода.

Данный состав позволяет проводить процесс борирования в обычной печной среде при длительных высокотемпературных выдержках и обеспечивает хорощую сцепляемость обмазки с упромняемой поверхностью, что дает возможность упрочнять верхние поверхности внутренних полостей изделий без использования специальной оснастки .

Повышенная сцепляемость обмазки с упрочняемой поверхностью обеспечивается в результате образования колло идной суспензии при взаимодействии бентонита совместно с другими компонентами с водой.

При не р. Проводят диффузионное насыщение образцов стали ii5 размерами мм. Составы готовят смешиванием порошковых компсжентов {размер фракции 0,05-0,25 мм). В приготовленную смесь вводят воду в количествах, при которых обеспечивается тестообразная консистенция, и наносят на образцы елее ч .не менее Ь мм. Поддон с образцами помещают в электропечь с температурой 930°С. Проолжительность диффузионного насыения составляет i ч. После этого бразцы подвергают исследованиям,ре- улытаты которых представлены в табице .

Для определения усилия по отрыву обмазки от упрочняемой поверхности слой обмазки толщиной 5 мм наносят н марлю, наложенную на стальной образец. Затем осуществляют сушку обмазки при 100°С в течение 30 и после этого с помощью динамометра определяют усилия по отрыву марли с обмазкой от упрочняемой поверхности. Результаты исследований также представлены в таблице.

Для диффузионного насыщения применяют карбид бора (ГОСТ ), фтористый натрий NaF (ГОСТ «463-76),

бентонит (порошковый компонент, широко использующийся в литейном производстве) , железную окалину, образующуюся в результате высокотемпературной обработк 1 стали.

Приведенные в таблице данные показывают, что сцепляемость обмазки с упрочняемой поверхностью предложенных составов во много раз лучше, чем известного. Причем введение бентонита оказывает положительное влияние на активность борирующей смеси.

СОСТАВ.ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид бора, железную окалину и фтористый натрий, отли чающийся тем,, что, с целью увеличения сцепляемости борирующей обмазки с упрочняемой поверхностью, он дополнительно содержит бентонит при следуЮ14ем соот;ношении компонентов, мас.%: Карбид бора50-80 Железная окалина10-ifO Фтористый натрий . 5-10 Бентонит 5-20