Способ герметизации контейнеров при диффузионном борировании Советский патент 1990 года по МПК C23C8/68 

Изобретемие относится к химико- термической обработке металлов и сплавов в порошкопь1х средах и может быть использова1 о в мап1ииостр011тельной, легкой, пищевой и других отраслях прО мышленности для гepмeтизnц и контейнеров при диффузионном борировании.

Цель изобретения - повышение насыщающей способности смеси и улучшение условий произродства.

Способ осуществляют следующим образом.

На повер ность смеси укладьшают асбест, поверх него создают двухслой- ньш плавкий затвор из взаимно иеоаст- ворнмых веществ, причем температура плавленип нижнего плавкого затвора составляет 250-350 0, а температура плавления верхнего затвора на 50-100 С ниже температуры процесса борирова- ння. Использование двухслойного затвора позволяет уже н начале процесса

герметизировать коптей ер при темпера-туре ниже г«;мпературы разложения активаторов, препятствует окислению ряда компонентов смеси за счет расплавления нижнего слоя затвора, а расплавление верхнего слоя затвора препятствует испарению либо окислению компонентов нижнего слоя яатвора и деталей в процессе длительный выдержки контейнера при температурах борирования. Температура плавления нижнего слоя затвора не должна быть ниже , так как ниже этой температуры не происходит интенсивного окисления таких примесей борирующей смеси, как сера, и также потому, что это приводит к интенсивному йкислению и испарению компонентов нижнего слоя затвора в период с момента его образования и до начала формирования верхнего слоя. Температура плавления нижнего слоя затвора не должна быть выше 350 С, так KI SK

g

С

позгонка хлористого аммония из борна- сыщающей смеси происходит при Т ЗЗЗ-ЗАО С и повышение температуры плавления затвора приводит к усилению газовыделения и снижению интенсивности борирования. Температура плавления верхнего слоя затвора не должна быть менее, чем на 50 С И)Сже температуры процесса борироваиия, чтобы юбеспечить проведения процесса борирования при наличии двухслойного плавкого затвора. Понижение темпера- jTyphi плавления верхнего слоя плавкого затвора более чем на 100 С ниже тем- пературы процесса борирования нецелесообразно, так как увеличивается длительность его существования в расплавленном состоянии, что будет сопровождаться значительным изменением состава верхнего слоя затвора,

Борирование в соответствии с предложенным способом герметизации кон- т йнера позволяет улучшить условия тг:-да и производства по сравнению с прототипом з.а счет уменьшения газовыделения, что обеспечивается формированием двухслойного затвора и герметизацией контейнера до момента начала выделения газов из борирующей смеси,

Борированию подвергаются детали- ррлики протяжного механизма сварочного автомата. При образовании лунки глубиной 0,05-0,1 мм проволока начинает прЬскальзывать и сварочный шов получается несплошным. Это является браком и регистрируется при контроле шва. Ролики подвергают борированию с двухплавким затвором, и стойкость измеряют в часах до начала ббразова- ния лунки 0,05-0,1 мм,

Борирование предложенным способом осуществляют в графитовом контейнере

о

при температуре 630 i 20 С в течение 1,5 ч.

Для процесса термодиффузионной обработки изделий из стали Х12Ф1 используют смесь следующего состава, мас,%:

Карбид бора () 50

Хлористый аммоний

()12

Сера (S)2

Окись .алюминия (Al/jOj) Остальное После засыпки изделий смесью для борированик и укладки на поверхность смеси асбесга осуществляют операции, г.беспечивакт ле формирование при пос

0

5

0

5

0

5

0

5

ледугощем Hai-реве двухслойного плавкого затвора. Для этого на слой асбеста укладывают сплав, содержащий 17 мае,Z сурьмы и 83 мас,% свинца с температурой плавления 300°С, Поверх сплава, формирующего нижний слой плавкого затвора, насыпают второй слой плавкого затвора, и подготовленный таким образом контейнер помещают в печь для проведения химико-термической обработки. Влияние температуры плавления второго слоя плавкого затвора показано в примерах.

Пример 1, Второй затвор имеет

следующий состав, мае.7: SiO 72, А1,0з 2, СаО 8, МпО 4, NaO 14 и температуру плавления 530°С. Полученный диффузионный слой не превьщ ает 15 мкм.

П р и не р 2, Второй затвор имеет состав, мас.%: SiOi 76, 15, 2, СаО 1,0,KiO 0,5, МпО 0,5, 5 и температуру плавления . Полученный диффузиониьш слой не пре- вьшгает 15 мкм.

П р и м е р 3. Второй затвор имеет состав, мас.%: SiOi 70, 2,5, СаО 9, МпО А, КаО U,5 и температуру плавления 500°С. Полученный диффузионный слой не превышает 10 мкм, имеет повышенную хрупкость.

Пример, Второй затвор имеет состав, мас,%: SiOi 78, 13, AltOj 2, СаО 1,0, 0,5, МпО 0,5, I 5 и температуру плавления 600 с.

Полученный диффузионный слой не превьипает 8 мкм, твердость колеблется в широких пределах,

В таблице приведена зависимость толщины ди({)фузионного слоя от процентного содержания компонентов нижнего слоя затвора в сравнении с прО тотипом. Состав и температура плавления верхнего слоя затвора соответствуют примеру 2, В процессе борирования с герметизацией контейнера по предлагаемому способу газовыделение практически отсутствует.

Анализ результатов, представленных в примерах i: таблице, показьтает, что герметизация контейнера предлагаемым спосо зом позволяет повысить насыщающую способность борирующей смеси в 2-2,5 плпя.

5

Формула изобретен Я

Способ герметизации коитейиероп. при диффузиояном борировании, включающий укладку на поверхность смеси борирования асбеста и создание Поверх него плавкого затвора, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способно

18.6

сти смеси и улучшения условий производства, плавкий затвор создают двухслойным из взаимно нерастворимых веществ, причем температура плавления нижнего слоя плавкого затвора составляет 250-350 С, а температура плавления верхнего слоя затвора на 50- ниже температуры борирования.

Изг бретение может 5ыть использовано в машиностроении для герметизации коитейнероБ при диффузионном борированин стальных изделий. Целью изобретения является повышение насыщающей способности борирующей смеси и улучшение условий производства. С этой целью поверх смеси для борирсвання создают двухслойный плавный затвор из взаимно растворимых веществ, причем температура плавления нижнего слоя состярляет 230-350°С, а температура плавления верхнего слоя затвора на 50-100°С ниже температуры борирова- ния. Это позволяет повысить насыща«№- щую способность смеси в 2-2,5 ряза и исключить.газовыделенле. t табл.

580-600

Составитель И.Дашкова Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 4338

Тираж 816

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

Йодписное