Состав для борирования стальных изделий Советский патент 1984 года по МПК C23C9/04 

1 Изобретение относится к металлур гии, а именно к химико-термической обработке, и может быть применено для повышения свойств поверхностных слоев сплавов на основе железа. Известен состав для борирования, содержап(ий 40-60% фтористого натрия и 40-60% карбида бора 1, Однако зтот состав не рассчитан на применение в условиях длительных высокотемпературных выдержек и, сле довательно, не может быть использован для диффузионного упрочнения крупногабаритных изделий, требующих продолжительного нагрева в печной среде. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является состав для борирования L2J, аключающиГ{ следующие компоненты, мас.%: Карбид бора 45-60 Борный ангидрид 2-10 Фтористый натрий 5-10 Железная окалина 25-45 Известный состав позволяет прово дить борирование в условиях длитель ных высокотемпературных вьдержек. Однако при использовании известного состава на борированной поверхности после окончания химико-термической

Органическая часть (70%) |

Таблица 1

Минеральная часть (30%) 81 обработки имеются точечные налипания остатков смеси, которые необходимо удалять специальными методами. Это увеличивает производственные затраты при осуществлении борирования, а также длительность технологического цикла. Кроме того, в процессе ди(}х})узионного упрочнения смесь спекается, что затрудняет ее удаление, особенно из внутренних полостей борируемых деталей после завери1ения химико-термической обработки. Целью -изобретения является уменьшение спекаемости состава и устранение налипания его остатков на обрабатываемую поверхность. Поставленная цель достигается тем, что состав для борирования стальных изделий, содержащий карбид бора и фтористый натрий, дополнительно содержит наполнитель - кероген-70 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фтористый натрий 5-10 Наполнитель - кероген-7025-40Карбид бораОстальное В соответствии с ОСТ-38-927-73, кероген-70 имеет химический состав, приведенный в табл. 1.

СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕПИЙ, содержащий карбид бора и фтористый натрий, отличающийся тем, что, с целью уменьшения спекаемости состава и устранения налипания его остатков на обрабатываемую поверхность, он дополнительно содержит наполнитель кероген-70 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фтористый натрий 5-10 Наполнитель - кероген-7025-40 Карбид бора Остальное

77,0 9,3 1,6 0,3

Положительный эффект - уменьшение спекаемости и устранение налипания смеси - достигается за счет изменения свойств обмазки при введении в ее состав сланца - керогена-70. Такие свойства достигаются за счет того, что при термической обработке обмазки происходит выгорание- органической составляющей с образованием сажистого углерода, в то время как минеральная составляющая образовывает золу, содержащую в своем составе такие компоненSO, , CaO,

, как SL02, ,

ТЫ

Полукнные продукта обеспечиMgO.

3,3

56,5 4,2 2,5

23,1 9,3

вают низкое адгезионное взаимодействие с упрочняемой поверхностью за счет чего устраняется налипание на ней частиц обмазки. Кроме Toio, одновременно резко уменьшается возможность спекания основных насыщающих компонентов обмазки. За счет разупрочнения обмазки соот етстиенно облегчается работа выбивки.

Пример . Проводят диффузионное насыщение внутренних поверхностей труГ) из Ст. 45 0 мм. Составы готовят смешинание.ч порошкокдмх компонентов (размер фракции 0,0)0,25 мм) и засыпают в Р ЧОСТИ rpvii.

31

установленных па подцон. Поддон с трубами помещают в электропечь с температурой . Продолжительность )узиоп11ого насыщения составляет 2 ч. После этого образцы подвергались исследованиям, результаты которых представлены в табл. 2. Степень спекаемости оценивают величиной работы по выбивке смеси из внутренних полостей труб. Для определеИзвестньй

60% + 5% NaF + 2% 2 + 33% окалина

Поверхности образцов после борирования в предложенных составах не имеют следов налипания смеси. На образцах, подвергнутых борированию в смеси по известному составу, на всей поверхности были очаги налипания остатков смеси.40

Для диффузионного насыщения применялись карбид бора (ГОСТ 574Д-76),

1068484

ния работы по выбивко смесп из труГ используют лабораторный копер с конусным бойком с диаметром цилиндрической части 20 ьш и углом конуса

5 при вершине 90. Трубы помещают в металлическую гильзу, имеющую в днище отверстие диаметром 22 мм для свободного выхода бойка после выбивки смеси. Результаты исследований представлены в табл. 2.

10

Таблица 2

95

190

фтористый натрий (ГОСТ 4463-76), порошок сланца марки керогец-70.

Приведенные данные показывают, что уровень спекаемости предложенных составов более чем в 10 раз ниже, чем в случае известного состава. При этом устраняется налипание остатков смеси на борированной поверхности.