Состав для борохромирования стальных изделий Советский патент 1989 года по МПК C23C12/02 

1

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке в порошковых насыщающих Средах, в частности к диффузионному борохромированию, и может быть использовано в машиностроительной и приборостроительной промышленности.

Цель изобретения - повышение технологичности состава при борохроми- ровании стальных изделий.

Состав для стальных изделий содержит оксид хрома, оксид бора, оксид алюминия и порошок алюминия, оксид циркония, фтористый алюминий, аммоний тетрафтороборат, порошок железа и графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид хрома

Оксид бора

Порошок алюминия

Порошок железа

Оксид циркония

Фтористый алюминий

Графит

Тетрафтороборат

аммония

Оксид алюминия

16-24 16-20 19-21

8-12

1-3

1-3 0,3-0,5

0,1-0,3 Остальное

4

-| |

к

Функциональное назначение: ВгОэ - источник активных атомов бора, Crz05- источник активных атомов хрома, - наполнитель, препятствующий спеканию смеси и выполняющий роль адсорбента активных атомов; ZrOЈ источник активных атомов циркония для получения тугоплавких борокарби- дов циркония (ZeC) В, предотвращающих спекание насыщающей среды и обеспечивающих микролегирование формирующего слоя, порошок алюминия марки ПА-4 - восстановитель активных атомов насыщающих компонентов, порошок железа марки ПЗК-4М - стабилизатор процесса получения легированной хромом фазы A1F3 необходим для создания газовой фазы в насыщающей среде при температуре обработки. Графит марки ГЛ-1 вводится для образования тугоплавкого борокарбида циркония. Тетрафтороборат аммония необходим для создания газовой атмосферы в насыщающей среде, препятствует образованию оксидов бора.

Использование в составе порошков железа и оксида циркония в сочетании с фтористым алюминием дает возможность получить высоколегированные хромом однофазные боридные покрытия, легированные цирконием, с высоким комплексом защитных свойств. Наличие в насьпцающей смеси порошка графита и тетрафторобората аммония за счет создания безокислительной атмосферы до момента полной герметизации тигля, а также образования в смеси тугоплавкого борокарбида циркония и предотвращения образования легкоплавких звтектик на основе оксидов бора обеспечивает получение смеси после проведения процесса насыщения высокого качества без образования в ней спеченных конгломератов, затрудняющих извлечение деталей, и не требующей дополнительной обработки при последующем использовании.

Пример. Борохромирование из известного и предлагаемого составов проводят при 950 С в течение 4 ч. Исходную фракцию насыщающей смеси (150-300 мкм) выбирают на основании экспериментальных данных как оптимальную с точки зрения получения максимальных толщин, степени легиро- ванности и высокого качества поверхности получаемых слоев. Технологичность насыщаемой смеси оценивают по количеству (% по массе) смеси, имеющей после проведения процесса насыщения исходную фракцию. Для получеg ния стабильных результатов после диффузионного борохромирования процент смеси в виде спеченных конгломератов не должен превышать 10%. Сравнительные данные по технолос гичности известного и предлагаемого составов приведены в таблице.

Таким образом, из данных таблицы следует, что использование предлагаемого состава позволяет повысить

0 технологичность смеси для борохромирования стальных изделий за счет исключения операций размола и фракционного раздела смеси после проведения процесса насыщения.

5

Формула изобретения

Состав для борохромирования стальных изделий, содержащий оксид хро- 0 ма, оксид бора, оксид алюминия и порошок алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, он дополнительно содержит оксид циркония, фтористый алюминий, порошок железа, аммония Тетрафтороборат и графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксид хрома 16-24 Q Оксид бора 16-20 Порошок алюминия 19-21 Порошок железа 8-12 Оксид циркония 1-3 Фтористый алюминий 1-3 5 Графит0,3-0,5

Тетрафтороборат аммония0,1-0,3

Оксид алюминия Остальное

Состав

Компоненты насыщающей среды, мас.%

Количество насыщающей смеси в виде спеченных конгломератов, мас.%

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке в порошковых насыщающих средах, в частности к диффузионному борохромированию, и может быть использовано в машиностроительной и приборостроительной промышленности. Цель - повышение технологичности состава при борохромировании стальных изделий. Состав содержит 16-24 мас.% оксида хрома, 16-20 мас.% оксида бора, 1-3 мас.% оксида циркония, 19-21 мас.% порошка алюминия, 8-12 мас.% порошка железа, 1-3 мас.% фтористого алюминия, 0,3-0,5 мас.% графита, 0,1-0,3 мас.% аммония тетрафторбората, остальное оксида алюминия. Использование состава позволяет повысить технологичность смеси для борохромирования стальных изделий за счет исключения операций размола и фракционного раздела смеси после проведения процесса насыщения. 1 табл.

т

ай

6,9 + 20,6 В40, + 48 А1403 + 22,5 А1 + + 1 NaF + 1 S

16 Crz03 + 20 Вг03 + 21 А1 + 12 Fe +

+ 3 ZrOj. + 3 A1F, + 0,3 С + 0,1 NH4BF4 +

+ 24,6

20 + 18 BX05 + 20 Al + 10 Fe + 2 Zr04 + + 2 A1F3 + 0,4 С + 0,2 NH4BF4 + 27,4 A1203

24 , + 16 Bs,0} + 19 Al + 9 Fe + 1 ZrOj + + 1 A1F, + 0,5 С + 0,3 NH4BF4 + 30,2 Al±05

14 , + 26 B40, + 25 Al + 6 Fe + 0,5 Zr04 + + 3 A1F + 0,2 С + 0,5 NH,BF4 + 22,5 А:Ц03

26 Cr20, + 14 B203 + 17 Al + 14 Fe +

+ 3,5 ZrO + 2 A1F, + 0,6 С + 0,4 NH4BF4 +

+ 22,5 A1203

Составы 4 и 5 с запредельными значениями компонентов.

50

5 3

4

30

Диффузионный слой отсутствует