Способ местного борирования стальных деталей Советский патент 1989 года по МПК C23C8/70 

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных деталей преимущественно в машиностроении для упрочнения их рабочих поверхностей.

Целью изобретения является повышение экономичности процесса и улучшение качества слоя за счет предотвращения деборирования.

Согласно предлагаемому способу наносят борсодержащий состав толщиной, связанной с боридного слоя соотношением Л 0,022 h, где Л толщина борсодержащего слоя,

мкм;

h - толщина необходимого боридного слоя, мкм.

Нанесение слоя борсодержащего состава толщиной меньшей, чем определено по формуле, приводит к деборированию, т.е. уменьшению толщины боридного слоя, так как весь бор расходуется на насыщение и распыляется тлеющим разрядом, после чего начинает распыляться бор из борида, что и приводит к уменьшению толщины боридного слоя.

При нанесении слоя борсодержащего состава толщиной, большей чем определено по формуле, на поверхности детали после получения боридного слоя необходимой толщины остается паста, которую приходится удалять последующей чисткой, что снижает экономичность процесса.

Способ осуществляется следующим образом.

На деталь наносят слой пасты определенной толщины. Затем деталь устанавливают в разрядную камеру, которую вакуумируют, Производят проN)

м1)Шку подородаргоновой средой, зажигают тлеющий разряд. Постепенно увелчивая мощность разряда, увеличивают температуру до необходимой, производят выдержку. Затем охлаждают и извлекают из разрядной камеры.

Пример. По предлагаемому способу борировали образцы из стали 45 при 950 и . Борйрование осуществляли из пасты, содержащей 60% аморфного бора и 40% буры. Наносили слой борирующего состава.различной толщины, используя суспензии в спирте с различным содер жанием борирующего состава (аморфный бор и бура). Результаты исследований прнпедены в таблице.

Из результатов эксперимента видно что определенной необходимой толщине боридиого слоя соответствует оптимальная толщина борсодержащего состава. При толщине слоя борсодержащего состава,меньшей оптимальной, уменьшается толщина боридного слоя, а при толщине слоя борсодержащего состава, большей оптимальной, необходима очистка деталей от остатков Сорсодержа- щего состава, что сиижает экономичность процесса вследствие непроизводительного расхода борсодержащего состава и необходимости отмывки изделий.

С ; ,сличением необходимой толщины слоя упс :шчивается и оптимальное количество борсодержащего состава. Зависимость между ними параболическая и выражена соотношением

Л ah + bh + с,

где - толщ1ша слоя борсодержащего состава, мкм;

0

5

0

h - необходимая толщина боридного слоя, мкм; а,Ь,с - коэффициенты.

Решая систему уравнений относительно коэффициентов с известным А и h и полагая, что при , т.е. с«0 получаем; а 0,022, Ь«0,03, тогда уравнение имеет вид

Д- 0,022 h 0,03 h. Вследствие малости величин 0,03 h по сравнению с 0,022 h коэффициентом Ь МОЖНО пренебречь (погрешность при этом порядка 1/h, при h lOO мкм не более 1Z, при h 50 мкм 2Z и т.д.), поэтому окончательно имеем

Л- 0,022 h

Эффективность предлагаемого решения заключается в предотвращении деборирования, обуславливаюцего снижение толщины боридного слоя, и повышение экономичности процесса за счет устранения операции очистки и экономии борсодержащего состава.

25

Формула изоб

р е т е и и я

Способ местного борирования стальных деталей по авт.св. № 1Пё095, отли чающийся тем, что, с целью повьш1ения экономичноети процесса и улучшения качества слоя за счет предотвращения деборирования, борсодержащий состав наносят слоем толщиной, связанной с толщиной боридиого слоя соотношением

Л - 0,022 h, где Л толщина слоя борсодержащего

состава, мкм;

h толщина необходимого боридного слоя, мкм.

Примечание. Очистка деталей, на которых осталась паста,

производилась кипячением в воде в течение 0,25-0,5 ч.

Изобретение может быть использовано в машиностроении при химико-термической обработке деталей и является усовершенствованием способа, описанного в а.с. N 1116095. Целью изобретения является повышение экономичности процесса борирования и улучшение качества слоя за счет предотвращения деборирования. На изделие наносят борсодержащий состав толщиной, связанной с толщиной боридного слоя соотношением Δ =0,022H², где Δ - толщина слоя борсодержащего состава, мкм

H - толщина необходимого боридного слоя, мкм. Это позволяет повысить экономичность процесса и улучшить качество боридного слоя. 1 табл.