Состав для борирования стальных деталей Советский патент 1991 года по МПК C23C8/68 

Изобретение относится к химико- термической обработке, в частности к борированию стальных деталей, и может быть использовано в машиностроении .

Цель изобретения - интенсификация процесса и улучшение качества поверхности за счет уменьшения приваривания смеси к насыщаемой поверхности. Состав для борирования стальных деталей, содержащий карбид бора, в качеств катализатора фтористый натрий, дополнительно содержит каменноугольную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фтористый натрий 5-10 Каменноугольная смола - 30 Карбид бора , Остальное Борирование осуществляется методом обмазок. Процесс химико-термической

обработки совмещается в процессом нагрева под термическую обработку.

Предлагаемый состав позволяет проводить процесс термодиффузионного насыщения в обычной печи без защитной обмазки при длительных выдержках, устраняется необходимость в печах с защитными атмосферами. Компоненты обмазки перемешивают в порошкообразном состоянии в заданной пропорции. Полученную смесь добавляют в каменноугольную смолу до получения однородной массы.

Входящая в предлагаемый состав каменноугольная смола (состав см. в табл.1) способствует предохранению насыщающей смеси от окисления за счет взаимодействия его с кислородом воздуха, что позволяет проводить процесс в печи с окислительной атмосферой .

СП)

ел

о

оэ со

Каменноугольная смола восстанавливает бор из окиси бора, начиная с температуры 170°С (см.табл.1), и, следовательно, способствует повышению насыщающей способности состава, а также играет роль антипригарной защиты, практически утраняет приваривание смеси в процессе насыщения. Смола пекуется при 700 С, а после термообработки легко удаляется с поверхности детали. Снижение количества каменноугольной смолы ниже 7,6% приводит к привариванию смеси, а увеличение выше 30% снижает скорость формирования боридного покрытия

Пример. Борирование образцов из стали 45 при 900°С. Компоненты обмазки (карбид бора, фтористый натрий) перемешивают в порошкообраз- ньм состоянии в заданной пропорции. Полученную однородную смесь добавляют небольшими порциями в каменноугольную смолу до получения однородной массы

Процесс химико-термической обработки совмещается с процессом нагрева под термическую обработку.

Предлагаемый состав обладает хорошей адгезией с поверхностью деталей при ее нанесении и нагреве и легким отслаиванием при охлаждении,, Кроме того, предлагаемый состав позволяет проводить процесс термодиффузионного насыщения в обычной окислительной атмосфере без защитных приспособле- ний при длительных выдержках.

Входящие в состав каменноугольной смолы соединения имеют . 170

400 С (см.табл.1), способствуют предохранению насыщающей смеси от окисления за счет взаимодействия с кислородом воздуха, что позволяет про- .водить процесс в окислительной среде Смола способствует повышению на- сыщающей способности состава за счет восстановления бора из окиси

Q

0

бора. При температуре выше 700°С смола пекуется и выступает в роли ; антипригарной защиты, устраняя приваривание смеси к насыщающей поверхности в процессе насыщения. Снижение количества каменноугольной смолы в смеси менее 7,6% приводит к образованию на обрабатываемых деталях зон приваривания смеси, а увеличение более 30% снижает скорость формирования боридного покрытия.

Образцы с нанесенным слоем обмазки сушат на воздухе в течение 20 - 30 мин при 18 - 20°С, а затем 20 - 30 мин при 100 - 150°С„ После сушки образцы выдерживают в печи при 900°С. Закалку производят с этой же температуры При закалке обмазка отделяется от образцов, которые не имеют следов налипания порошка бора

В табл«2 представлены составы насыщающих смесей и результаты диффузной- кого насыщения образцов из стали 45

Таким образом, использование изобретения позволяет примерно в 1,3 раза повысить насыщающую способность состава и практически устранить приваривание смеси к насыщаемой поверхности.

Формула изобретения

Состав для борирования стальных деталей, содержащий карбид бора, в качеств катализатора фтористый натрий, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и улучшения качества поверхности за. счет уменьшения приваривания смеси к насыщаемой поверхности, он дополнительно содержит каменноугольную смолу при следующем соотношении компонентов,

Фтористый натрий 5-10 Каменноугольная смола 7,6 - 30 Карбид бора: .. Остальное

Таблица 1

Изобретение относится к химико- термической обработке, в частности к борированию стальных деталей, и может быть использовано в машиностроении. Цель - интенсификация процесса и улучшение качества поверхности за счет уменьшения приваривания смеси к насыщаемой поверхности. Состав содержит следующие компоненты, мас.%: фтористый натрий 5-10; каменноугольная смола 7,6 - 30; карбид бора - остальноеа Использование предлагаемого состава позволяет примерно в 1,3 раза повысить насыщавшую способность состава и практически устранить приваривание смеси к насыщающей поверхности. 2 табл.