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

: О

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошкообразных насыщающих средах, в частности к диффузионному борированию, и может быть использовано в машиностроительной и приборостроительной промышленности.

Известен состав порошковой насыщающей смеси для борирования 1 , содержащей, мас.%;

Оксид алюминия Оксид бора Порошок алюминия Фтористый натрий

Насыщение в указанном составе при 930-940 С в течение 5 ч деталей сельскохозяйственных машин приводит к повышению износостойкости последних в 2-3 раза. Применение известной смеси для упрочнения широкой номенклатуры деталей машин показывает, что те из них, которые испытывают высокие контактные давления (например, зубья ьлестерен шестеренчатого насоса и др.) оказываются неработоспособными из-за хрупкого разрушения слоя и последующего его катастрофического износа. Это ограничивает использование борирования для деталей машин, работающих в сложных условиях.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является порошкообразный состав для борирования стальных изделий 2 , содержащий, мас.%:

Оксид алюминия Оксид бора Порошок алюминия Порошок серы Фтористый натрий

Использование в указанном составе порошка серы интенсифицирует процесс борирования, а наличие в боридном слое соединений серь,- играющих роль твердой смазки, увеличивает его износостойкость. Вместес тем, присутствие в формирующемся из известного состава слое пор, снижает его износостойкость в условиях трения при высоких удельных давлениях и низких скоростях скольжения. Разрушение слоя при работе в подобных условиях вызывает ускоренную коррозию при работе деталей машин в агрессивных условиях (например, при применении борирования для упрочнения Шестерен наноса для внесения химических консервантов корМОВ ) . ,е

Цель изобретения - повышение износостойкости обрабатываемых изделий при трении скольжения и его кор1Х)зионной стойкости в среде хи o чecкиx консервантов кормов.

Цель достигается тем, что в состав для борирования стальных изделий, содержащий оксид алюминия, оксид бора, поркмаок алюминия и активатор, дополнительно вводят сульфид железа (FeS), а в качестве активатора фтористый литий и фтористый алюминий при следующем соотнесении компонентов, мас.%:

Оксид бора

Порошок алюминия Сульфид железа

Фтористый литий

Фтористый алюминий

Оксид алюминия

Использование предлагаемого состава приводит к повышению износои коррозионной стойкости за счет уменьшения пористости покрытия благодаря замене серы сульфидом железа. Кроме того, применение комплекса активаторов фтористого лития и фтористого алюминия позволяет увеличить содержание более износостойкой фазы РеВ с 20-22 до 30% по сравнению с использованием одного только фтористого лития.

Прим ер. Борирование образцов из стали 45 в предлагаемом и известном составах проводят при и времени выдержки 4 ч. После борирования проводят изотермическую закалку в расплаве щелочи с температуры . Испытания на износ проводят на машине торцового трения по схеме контакта: сферическое контртело - плоская борированная поверхность при начальной максимальной нагрузке 2,32 гПа и скорости скольжения 0,187 м/с.

Испытания на коррозионную стойкость проводят гравиметрическим методом в среде 50%-ного водного раствора муравьиной кислоты, как самого агрессивного к черным металлам химического консерванта кор5 МОВ, и в среде концентрата низкомолекулярных кислот (КНМК), содержащего муравьиную, уксусную и пропионовую кислоты.

0 Сравнительные данные испытаний известного и предлагаемоri& составов сведены в таблицу.

Из приведенных данных следует, что борирование стали 45 в предлагаел м составе позволяет умень4

шить интенсивность, износа на 20-21% и увеличить коррозионную стойкость в 2-2,5 раза по сравнению с борированием в известном составе, что рааииряет область применения порошковых сред для борирования.

Известный

47АВвОг- 27,5, В,О + 22,5 AI + + is + 2HaF

Предлагаемый Примечание:

8

9,

31,2

55,3 Безразмерная интенсивностьИзноса определяется отношением величины линейного износа слоя (h) к пути трения (L).