Способ комплексной химико-термической обработки стальных деталей Советский патент 1992 года по МПК C23C12/00 

Изобретение относится к химико-термической обработке сталей, в частности к процессу борирования.

Известны способы комплексного борирования, состоящие из одновременных и последовательных операций борохромиро- вания, боромолибденирования.

Известные способы получения нужных структур комплексного борирования требуют применения высоких (900 - 1050°С) температур и, как правило, происходит расслоение составляющих в диффузионном слое.

Известен способ комплексного борирования наиболее близкой к заявляемому по достигаемому эффекту: раздельное бориро- вание, затем металлизация требуемым металлов и для выравнивания структуры проводят промежуточный диффузионный отжиг в среде аргона.

Недостатком известного способа является высокая температура процесса: бори- рование стали 45 при t 950°С, последующая металлизация при t 1050°С

и сохраняется третья операция: промежуточный отжиг в среде аргона.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков, т.е. снижение температуры процесса борирования, так как повышенная температура, кроме ухудшения механических свойств основы борируе- мой детали, в целом снижает износостойкость борированного слоя.

В предлагаемом способе наблюдают повышенную скорость насыщения, создание однородной структуры диффузионного слоя, снижение количества технологических операций.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе комплексной химико- термической обработки стальных деталей, включающем борирование и металлизацию, металлизацию осуществляют перед бориро- ванием посредством вакуумно-плазменно- го напыления хрома или молибдена, а борирование проводят в атмосфере аргона с избыточным давлением 200 - 600 Па в насыщающей смеси состава, % мае.: аморЧ СЭ

СО

ч|

фный бор 94 - 98; углекислые соли щелочных металлов 2-6.

Для экспериментальной проверки проводят процессы борирования в указанной среде с предварительным напылением хрома или молибдена и без напыления. Используют для экспериментов сталь 40ХА. Результаты (средние) приведены в тзбл.1 и 2.

Как видно из табл.1 и 2 снижена температура процесса, структура однородна (по результатам металлографического, рентге- ноструктурного анализа, замеров микротвердости), что исключает промежуточный отжиг.

Использование изобретения позволяет снизить температуру процесса, сократить

цикл производства, повысить комплекс механических свойств борируемых деталей.

Формула изобретения Способ комплексной химико-термической обработки стальных деталей, включающий борирование и металлизацию, отличающийся тем, что. с целью интенсификации процесса и повышение износо- стойкости, металлизацию осуществляют перед борированием посредством вакуум- но-плазменного напыления хрома или молибдена, а борирование проводят в атмосфере аргона с избыточным давлением 200 - 600 Па в насыщающей смеси состава, мас.%: аморфный бор 94 - 98; углекислые соли щелочных металлов 2-6.

Таблица 1

Использование: для поверхностного упрочнения стальных деталей. Сущность изобретения: на изделия из стали 40ХА напыляют хром или молибден. После металлизации изделия подвергают борированию в атмосфере аргона, находящегося под избыточным давлением 200 - 600 Па, в насыщающей смеси состава, мас.%: аморфный бор 94 - 98; углекислые соли щелочных металлов 2-6. Изобретение позволяет снизитьтемпературупроцесса, интенсифицирует его и повышает износостойкость обработанных изделий. 2 табл.

Таблица 2