Состав для борирования стальных изделий Советский патент 1989 года по МПК C23C8/70 

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного борирования стальных изделий .

Целью изобретения является увеличение насыщающей способности.

Состав для борирования стальных изделий, содержащий карбид бора и фтористый натрий, дополнительно содержит оловянистую бронзу марки Бр 010, буру и сульфат цинка при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Карбид бора 25-50 . Бронза Бр 010 30-50

Бура5-15

Фтористый

натрий3-8

Бронза марки Бр 010 имеет следующий химический состав, мае. %: Sn 9-11; Си остальное.

Использование в составе сульфата цинка в количестве 5-15 мас.% приводит к образованию в микрообъемах обмазки жидкой фазы системы B-Zn. Уменьшение его (ниже 5 мас.%) не дает ощутимых результатов в насыщающей способности смеси, а увеличение (сверх 15 мас.%) приводит к образованию избыточного количества жидкой фазы и, как следствие, сползанию

Ј 1 1 1

J

О

314

обмазки с поверхности упрочняемого изделия.

Введение в предлагаемый состав бронзы в количестве 30-50 мас.% способствует при температуре процесса 930 С частично образовывать жидкую фазу системы B-Cu-Sn в обмазке, что значительно ускоряет процесс диффузии активных атомов бора и меди в глубь насыщаемой поверхности по сравнению с газовой фазой.

Использование в качестве борсодер жащего компонента буры (Na1B407) в количестве 5-15 мас.% способствует образованию в микрообъемах обмазки жидкой фазы, поставляющей к насыщаемой поверхности активные атомы бора. Уменьшение количества буры (ниже 5 мас.%) не дает увеличения насыщающей способности состава, а увеличение ее количества (сверх 15 мас.%) приводит к образованию большого количества жидкой фазы и как следствие сползанию обмазки с поверхности упрочняемого изделия.

Пример. Состав для борирова- ния стальных изделий готовят смешением порошкообразных компонентов фракций 0,1-0,4 мм в обычных условиях.

7

0

5

764

Для нанесения состава на образцы из стали У8А готовят обмазку, где связующим порошкообразной смеси являт ется вода.

Компоненты для приготовления обмазки применяются в виде технического карбида бора, фтористого натрия, буры (МагВ407), оловянистой бронзы марки Бр 010, сульфата цинка.

. Термодиффузионное насыщение из предлагаемого состава проводят в обмазках на образцах из стали У8А размерами 10 И мм.

Обмазку толщиной 8-10 мм наносят на образцы, сушат в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе, затем помещают образцы в электропечь, нагретую до температуры про- цесса химико-термической обработки: 850-950 С, и выдерживают 2-6 ч. Закалку проводят с температуры диффузионного насыщения в масле. При закалке обказка теряет целостность и отделяется с поверхности образцов.

Результаты диффузионного насыщения стали У8А после обработки при темпе . ратуре насыщения 930 С из составов, содержащих компоненты в различных соотношениях, представлены в таблице.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке, и используется в качестве насыщающей среды для диффузионного упрочнения стальных изделий, работающих в условиях абразивного износа при высоких температурах в зоне трения (600°С ),в металлургической, машиностроительной, авиационной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение насыщающей способности. Это возможно благодаря введению в состав на основе карбида бора, фтористого натрия, сульфата цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбид бора 25-50

бура 5-15

бронза Бр 010 30-50

фтористый натрий 3-8

сульфат цинка 5-15. Это позволяет снизить расход дорогостоящего карбида бора на 20-45 мас.% и увеличить насыщающую способность смеси на 222-244%.

Примечание. Составы 6-8 с запредельными значениями компонентов,

51

Как видно из таблицы, толщина бо- рированного слоя из стали У8Л, обработанной в предлагаемом составе при 930 С в течение 4 ч, составляет 500-550 мкм, в то же время насыщение из известного состава при тех же условиях позволяет получить лишь 225 мкм. Полученные данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемого состава по сравнению с известным в 2,22-2,44 раза.

Применение других марок бронз не дает ощутимых результатов в повышении насыщающей способности состава (составы 9, 10).

Использование предлагаемого состава для диффузионного борирования из обмазок стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными

Редактор Н. Гунько

Составители С. Кучерявый Техред П.Олийнык

Заказ 2318/26

Тираж 942

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

77776 -6

составами увеличение насыщающей способности состава на 222-244%.

Формула изобретения

Состав для борирования стальных изделий, включающий карбид бора и фтористый натрий, отличаю- -IQ щ и и с я тем, что, с целью повышения насыщающей способности, он дополнительно содержит оловянистую бронзу марки Бр 010, буру и сульфат цинка при следующем соотношении ком- 15 понентов, мас.%:

Карбид бора 25-50

Оловянистая

бронза Бр 01030-50

Бура5-15

Сульфат цинка 5-15

Фтористый

20

натрий

3-8

Корректор А. Обручар

Подписное