Состав для борирования стальных изделий Советский патент 1990 года по МПК C23C8/70 

Изобретение относится к химико- термической обработке металлов и сплавов в порошковых средах и может быть использовано в приборостроительной и других отраслях промъшшен,- нЪсти, в частности при изготовлении оснастки из высоколегированных немагнитных сталей в п роизводстве пост.оян- нызс оксидных магнитов.

Целью изобретения является интенсификация процесса насьш5ения и улучшение качест ва упрочненной поверхности за счет устранения припекания частиц смеси.

Состав для борирования стальньк изделий преимущественно из высоколегированных сталей, включающий карбид бора, тетрафтороборат натрия и пер- манганат калия, дополнительно содержит криолит и оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Тетрафтороборат натрия . 4-6 Перманганат калия5-7

Криолит1-3

Оксид алюминия-18-25

Карбид бораОстальное

Использование в качестве активаторов при борировании таких веществ как тетрафтороборат натрия, криолит, перманганат кали объясняется тем, что, являясь солями щелочных металлов, .они понижают температуру разложения карбида бора:

(Л

О5

со СП

NajAlFg

3NaF + AlF,

Содержание криолита 1-3 мас.%. в сумме с тетрафтороборатом натрия и перманганатом калия позволяет длительно поддерживать высокую активность щихты. Большое количество криолита в сумме с остальными активаторами отрицательно влияет на качество поверхности изделия - разъедание.

меньшее количество не дает заметного эффекта..

Введение в состав пихты окиси алюминия позволяет получить покрытия высокого качества вследствие устранения процесса приваривания частичек карбида бора. Увеличение количества окиси алюминия в смеси против указанного снижает скорость борирования, а уменьшение приводит к появлению налипания частичек карбида бора.

Исключение одного из компонентов предлагаемой насыщающей среды, а также изменение их соотношения не позволяют увеличить насьш{ающую способность состава и получить на поверхности качественные однофазные слои. Приме р. Процесс борирования проводят из смеси предлагаемого состава на образцах 30x15x3 мм из стали 12Х18Н9Т и ДИ-61 (12х13Г18Д).

Компоненты, для насьш1ения смеси предварительно просушивают и прокаливают (карбид бора при в течение 1 ч, окись алюминия при 1000°С в течение 1 ч, тетрафтороборат натрия, перманганат калия и криолит при 150° в течение 1-1,5 ч),.смешивают и измельчают на вибромельнице до среднего размера частиц 50-60 мкм.

Образцы из стали 12Х18Н9Т перед борированием проходят вакуумный отжиг. Процесс борирования проводят в вакуумных печах при 960°С в аргоне в течение 2,5 ч. Для рассасывания образовавшихся боридов вглубь после борирования проводят вакуумный отжиг при 960°С в течение 6-8 ч.

Структуру стали исследуют металлографическим и рентгеноструктурным анализом. Металлографический анализ

o

5

0

5

0

5

0

проводят по поперечным шлифам образ-, цов на микроскопе ММР-2Р при увели- чении X 300. Микротвердость измеряют на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузке 100 г и времени нагружения 15 с. Проведенный рентгеноструктурный ана-. ЛИЗ показывает, что основной фазовой составляющей покрытий, полученных в этих составах, является фаза (Fe, Сг, Ni)j, В.

. В табл. 1 представлены предлагае-, мые составы для борирования; в л. табл.2 - результаты диффузионного насыщения образцов сталей 12Х18Н9Т и ДИ-61 (12Х13Г18Д).

Как следует из результатов, приведенных в табл.2, предлагаемый состав для борирования по сравнению с известным позволяет увеличить глубину борированного слоя з 2 раза и : получить при этом качественные покрытия .

Форм-у л а изобретения

Состав для борирования стальных изделий, преимущественно из высоко- легированньк сталей, содержащий карбид бора, тетрафтороборат натрия,- перманганат калия, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса насвпцения и улучшения качества упрочненной поверхности за счет устранения прилипания частиц смеси, он дополнительно содержит криолит и оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Тетрафтороборат натрия 4-6 Перманганат калия5-7

Криолит1-3 .

.Оксид алюминия.18-25

Карбид бораОстальное

Т а б л и ц а 1

Таблица

Изобретение относится к химико-термической обработке в порошковых средах и может быть использовано в приборостроительной и других отраслях промышленности для упрочнения изделий из высоколегированных сталей. Цель изобретения - интенсификация процесса насыщения и улучшение качества упрочненной поверхности за счет устранения припекания частиц смеси. Состав содержит, мас.%: тетрафтороборат натрия 4-6

перманганат калия 5-7

криолит 1-3

оксид алюминия 18-25

карбид бора остальное. Это позволяет интенсифицировать процесс насыщения в @ 2 раза и получить при этом качественные покрытия. 2 табл.

960

960

960

960 960

2,5

2,5 2,5 2,5 2,5

80-90

120-130 140-150 150-160 170-175

10-12