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

ND

: Изобретение относится к металлур гии, а именно химико-термической об работке, и может быть применено для повышения свойств позверхностных слоев сплавов на основе железа. Известен состав для борирования, содержащий следующие компоненты мас,%: фторисаый натрий 40-60, карбид бора 40-60 l . Однако этот состав не рассчитан на применение в условиях длительных высокотемпературных выдержек, и следовательно, не может быть использован для диффузионногд упрочнения крупногабаритных изделий, требующих продолжительного нагрева в печной среде. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и до.стигаемому эффекту является порошкообразный состав для борирования стальных изделий, содержащий следующие компоненты, мас.%: бора 45-60 Борный айгидрид 2-10 Фтористый натрий 5-10 Железная окалина 25-45 Известный состав позволяет прово дить борирование в условиях длитель ных высотемпературных выдержек д . Однако при использовании известного состава в процессе диффузионного упрочнения насыщающая смесь спекается, что затрудняет ее удаление, особенно из внутренних полосте борируемых деталей, после завершения химико-термической обработки. . Целью изобретения является повышение технологичности состава за счет исключения его спекаемости. Поставленная цель достигается те что порошкообразный состав для бори рования стальных изделий, содержащи карбид бора и фтористый натрий, дополнительно содержит шунгитовый порошок при следующем соотношении ком понентов, мас.%: Карбид бора 60-80 Фтористый натрий 4-10 Шунгитовый порошок Остальное Предлагаемый состав позволяет пр водить процесс борирования при длительных высотемпературных вьщержках и обеспечивает практически устранение спекаемости смеси после диффузи онного насыщения , что дает возможность быстро удалять смесь из внутренних полостей изделий без использов.ания специальной оснастки. Пример. Проводят диффузионн насыщение внутренних поверхностей труб из сталИ|45 размерами 50x50 м Составы готовят смешиванием порошко вых компонентов (размер фракции 0,05-0,25 мм) изасыпают в полости труб, установленных на поддон. Поддон с трубами помещают в электропечь с температурой . Продолжительность диффузионного насыщения составляет 2 ч. После этого образцы подвергают исследованиям. Степень спекаемости оценивают величиной работы по выбивке смеси из трубы. Для определения работы по выбивке смеси из внутренних полостей труб используют лабораторный копер с конусным бойком с диаметром цилиндрической части 20 мм и углом конуса при вершине 90 Трубы помещают в металлическую гильзу, имеющую,в днище отверстие диаметром 22 Mjvi для свободного выхода бойка после выбивки смеси. Данные по обработке в предлагаемом и известных составах приведены в табл.1. Для диффузионного насыщения применяют карбид бора (ГОСТ 5744-76), фтористый натрий NoiF (гОСТ 4463-76) шунгитовый порошок марки lU-X-K порошковый компонент, использующийся в литейном производстве). В предлагаемом составе для борирования используется шунгитовый порошок хемоген-калиевой группы марки Ш-Х-К (ш/0 . Его состав п1риведен в табл.2. о Введение шунгитового порошка в состав для борирования приводит к образованию пористой структуры за счет постоянно генерирующейся газовой фа1ы окись углерода в насыщающей среде. При этом избыточное количество окиси углерода в порах насыщающей среды препятствует спеканию компонентов предлагаемого состава и после завершения процесса химико-термической обработки смесь рассыпается при незначительных механических воздействии.; Таким образом, при использовании предлагаемой смеси, содержащей шунгитовый порошок, смесь, вследствие резкого уменьшения степени ее спекаемости (в 4-5 раз), высыпается из цилиндра при его встряхивании. Для удаления известной борирующей смеси после окончания химико-термической обработки из полости цилиндра диаметром 50 мм необходимо затратить не менее одного часа, времени с применением специальных приспособлений и выдержки изделия в горячей воде, а в случае использования предлагаемой смеси - не более 10 мин, что при стоимости одного нормочасс рабочего примерно 1 руб обеспечивает экономию около 0,8 руб на одном изделии без учета затрат на специальный инструмент и приспособления .

Таблица 1

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, . содержащий карбид бора и фтористый натрий, о тличающийся тем, что, с целью повышения технологичности состава за счет исключения его спекаемости, он дополнительно содержит шунгитовый порошок при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид бора 60-80 Фтористый натрий 4-10 и1унгитовый порошок Остальное

4 5

80 60 80 70

10 6

20 35 50 27

95 88 85 83

190

QJ+ 33 окалина 95 Таблица 2 I CaO j j K.20 1 С 0,33 0,20 1,47 27,6