Состав соляной ванны для нагрева изделий под закалку Советский патент 1988 года по МПК C21D1/46 

со сд

Од

сд

1C Изобретение относится к области термической обработки металлов и может быть использовано в процессах нагрева изделий под закалку. Применяемые обычно для нагрева металла солевые, расплавы, например расплав галогенидов щелочно-земельных металлов на основе хлорида бария, содержат различные окислительные агенты - растворенный кислород, ионы металлов переменной валентности и другие. Результатом их взаимодействия с нагреваемым металлом является обезуглероживание, в некоторых случаях - обезлегирование поверхностного слоя и уменьшение его твердости, приводящие к снижению эксплуатационной стойкости изделий, например металлорежущего инструмента из быстрорежущих и легированных сталей. Известен состав соляной ванны на грева металла, включаю1ций хлористый барий и буру. Однако данный состав не обеспечивает надежную защиту от обезуглероживания нагреваемых в ванне деталей. Кроме того, введение буры в соляную ванну приводит к сокращению срока службы футеровки ванны и элек тродов. Наиболее близким по технической сутщюсти и достигаемому техническому эффекту является состав соляной ванны, включающий хлористый барий, фтористый магний и раскислитель аморфный бор. Бор значительно снижа ет обезуглероживающую активность ванны, однако обладает высоким срод ством к кислороду и низкой плотностью (2,3 г/см при плотности рас плава хлорида бария 4 г/см). е Вследствие этого значительная часть.бора сгорает на повер хности расплава при наплавке ванны, что приводит к снижению активности раскислителя и уменьшению срока действия ванны. Целью изобретения является предо вращение обезуглероживания изделий повышение срока службы ванны. Это достигается тем, что состав соляной ванны для нагрева изделий п закалку, включающий хлористый барий фтористыр магний и борсодержащий раскислитель, содержит в качестве борсодержащего раскислителя смесь спека метаплотермического восстанов ления борного ангидрида и.сажи при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фтористый магний1-5 Спек. 0,3-3 Сажа. 0,2-2 Хлористый барийОстальное Продукт метаплотермического восстановления (спек) содержит соединения, бора, являющиеся, как показали проведенные исследования, достаточно хорошими раскислителями. Входящая в состав раскислителя сажа, окисляясь при температурах 800-1280°С, образует оксид углерода (II). Оксид .. углерода (II) создает надежную защитно-восстановительную атмосферу, предохраняя от окисления активную компоненту раскислителя, что приводит к повышению срока службы ванны. Оптимальное количество раскислителя определено в пределах 1,5 10,0 мас.% от массы расплава. Ниже 1,5 мас.% не наблюдалось достаточного раскисляющего действия, : выше 10,0 мас.% при наплавке расплава на его поверхности длительное время наблюдалась пленка, вносящая искажения в показания оптического пирометра датчика в системе автоматического регулирования. Предлагаемый состав соляной ванны для нагрева металла надежно защищает нагреваемые изделия от обезуглероживания. Пример 1, В смесь галогенидов металлов (94,4 мас.% хлорида бария и 5 мас.% фторида магния, вводили борсодержащее вещество, представляющее собой механическую смесь спека магниетермического восстановления борного ангидрида и сажи, содержащее, мас.%: , , Mg - 25, С ,0, кислород остальное (Роксбор-М) в количестве 0,6 от общей массы солей. , Полученный состав использовали для наплавки электродной соляной полупромьш1ленной ванны для нагрева металла, работающей при t . Обезуглероживающую активность определяли методом фольги. После наплавки ванны остаточное содержание углерода контрольной фольги составило 1,39 мас.% при исходнрм 1,40мас.%. Через 60 ч работы ванны при t 1230°С остаточное содержание углерода в контрольной фольге составило 1,28-1,30 мас.%.

Пример -2. В смесь галогенидов металлов (94,4 мас.% хлорида бария и 5 мас.% фторида магния) вводили борсодержащее вещество, представляющее собой механическую смесь спека алюмотермического восстановления борного ангидрида с сажей, содержащее, мас.%: Вд5ц 10, В, 5, .Al-ZO , кислород - остальное (Роксбор-А) в Количестве 0,6% от общей массы солей.

Полученный состав использовали для наплавки электродной соляной полупромышленной ванны для нагрева металла, работающей при t 1230°С.

После наплавки ванны остаточное содержание углерода в контрольной фольге составило 1,38 мас.% при исходном 1,40 мас.%.

Через 60 ч работы ванны при t 1230С остаточное содержание углерода в ленте составило 1,28 1,30 мас.%.

Пример 3; Смесь спека маг- ниетермического восстановления борного -ангидрида с сажей в соотношении 1:0,78 прокаливали на воздухе при 700-1200С 2 ч. После охлаждения полученный продукт (Роксбор-МВ),содержащий, мас.%: В , В дд --I 4, Mg , С 25 , кислород - остальное, вводили в смесь 94,4 мас.% хлорида бария и 5 мас.% фторида магния в количестве 0,6% от общей массы.

Полученный состав использовали для наплавки электродной соляной полупромьш1ленной ванны, работающей при 1230е.

После наплавки ванны остаточное содержание углерода в ленте составило 1.,39 мас.% при исходном 1,40 мас.%. По сравнению с примерами 1 и 2 отмечено лучшее усвоение ректификатора ванной.

Через 60 ч работы ванны при t остаточное содержание углерода в ленте составило 1,38 1,39 мас.%;.;

Для полупромьш1ленной ванны, работающей в аналогичных условиях наплавленной смесью БМ2Б (94,5 мас.% хлорида бария, 5 мас.% фторида магния и 0,2 мас.% бора), через 60 ч работы при t 1230С остаточное содержани углерода в ленте составило 1 ,20 1.22 мас.%.

Пример 4.В смесь галогенидов металлов (90 мас.% хлорида бария, 5 мас.% фторида магния) вводили борсодержащее вещество, представляющее собой смесь спека магниетермического восстановления борного ангидрида с сажей, прокаленную аналогично описанному в примере 3, (РркQ сбор-МВ) в количестве 5% от общей массы.

Полученный состав использовали для наплавки электродной соляной полупромышленной ванны, работающей при t

5 - 230°С,

После наплавки ванны остаточное содержание углерода в контрольной фольге оказалось 1,39 при исходном 1,40 мас.%. Через 60 ч работы ванны

при t 1230С остаточное содержание углерода в контрольной фольге соста вило 1,37-1,38 мас.%.

Пример 5.В смесь галогенидов металлов (89,5 мас.% хлорида ба5 Рия и 5 мас.% фторида магния) вводили борсодержащее вещество, .представляющее собой механическую смесь спека магниетермического восстановления борного ангидрида с сажей состава,,

Q указанного в примере 1,(Роксбор-М) в количестве 5,5% от общей массы.

Полученный состав использовали для наплавки электродной соляной.полу лромьш лен ной ванны, работающей при t 1230° С.

После наплавки ванны остаточное содержание углерода в контрольной фольге оказалось 1,38 при исходном 1,4 мас.%. При этом на поверхности расплава появилась пленка от темносерого до черного цвета, которая внесла ошибку в показания пирометра и сделала невозможной регулирование температуры ванны.

5

Пример 6. В смесь галогенидов металлов (98,5 мас.% хлорида бария и 1 мас.% фторида магния) вводили борсодержащее вещество, представляющее собой смесь спека магние0термического восстановления борного ангидрида с/сажей, состава, указанного в примере 1 , (Роксборг-М) в количестве 0,5% от общей массы. .

55

Полученный состав использовали. для наплавки электродной соляной полупромышленной ванны, работающей при t 1230°С.

5 10956526

После наплавки ванны остаточное со-Снижение обезуглероживающей активдержание углерода в контрольной фольгености ванны позволит в одних случаях оказалось 1 ,28 при исходном 1 ,4 мас.%. повысить стойкость металлорежущего

Через 60 ч работы ванны при t инструмента, в других - существенно .

содержание углерода в конт-снизить затраты на его производрольной фольге составило 1,18-1,20%.ство.

СОСТАВ СОЛЯНОЙ ВАННЫ ДЛЯ НАГРЕ-ВА ИЗДЕЛИЙ ПОД ЗАКАЛКУ, включающий хлористый барий, фтористый магний и борсодержащий раскислитель, о тличающийся тем, что, с целью предотвращения обезуглероживания изделий и. повышения срока службы, в качестве борсодержащего раскислителя он содержит смесь спека металлотермического восстанов ления борного ангидрида с сажей при следующем соотношении компонентов, мас.%., Фтористый магний1-5 Спек металлетермиI ческого восстановления борного ангидрида- 0,3-3 Сажа0,2-2 Хлористъ1й барий Остальное