Обмазка для диффузионного борирования Советский патент 1992 года по МПК C23C8/70 

следующем соотношении компонентов мае %:

Аморфный бор18-30

Карбид бора20-15

Тетрафтороборат калия1-3

Криолит3-2

Раствор ПВА-9Остальное

Процесс насыщения осуществляется контактным электронагревом со скоростью 10--300°С/с в течение 3-5 мин при темпера- туре950 1000°С.

Аморфный бор и карбид бора являются постаещ ками активных атомов бора, тет- рафтороборат калия и криолит являются активаторами процесса, способствующими созданию в рабочей зоне обмазки активной газовой фазы.

Пример. При насыщении стал 45 з предлагаемой обмазке с использованием нагрев ТВЧ за 2 мин при температуре 950- 1000°С образовался боридныйслой толщиной 140 мкм с поверхностной твёрдостью Н100 - 1950-2050 кг/мм2, состоящий из фаз .

B;..a состава обмазки н то/нцлму боридного слоя приведено в таблице.

Составы 1 и 5 взяты с выходом за гра шмные знзчен й В составе 5 наблюдается разрыв защитной обмазки за счет повышенного содержания активаторов и на поверх- ности наблюдаются следы окисления.

Испытание износостойкости образцов проводили на машине типа Шкода-Саввина в условиях сухого трения скольжения при Р 2,1 кГс, п 750 об/мин, г 30 мин, контртело - диск из Т15К6 диаметром D 63,25 мм толщиной ,5 мм.

Как видно из таблицы, в предлагаемом составе при равных температурно-времен- ных условиях процесса насыщения скоро- сть роста диффузионного слоя выше в 2-3 раза по сравнению с известным.

Испытание на износостойкость на реальных деталях ПО Гомсельмаш показало увеличение износостойкости в 3-5 раз по сравнению с термообработанными (сталь 45, закалка+ отпуск) и в 1,5-2 раза по сравнению с известным.

Реагенты аморфный бор (В) ТУ 5-12-35- 78, карбид бора (В С) ГОСТ 3647-71; тетраф- тороборат калия (KBF ) ГОСТ 9532-75; криолит (NaaAIFe).

Введение в состав обмазки аморфного бора менее 15% и карбида бора менее 20% резко снижает толщину диффузионного слоя, введение аморфного бора более 25% и карбида бора более 15% ухудшает качество поверхности за счет приваривания металлических составляющих к поверхности издетий.

Активаторы процесса подобраны экспе риментальным путем из условия получения качественного боридного слоя и исключения приваривания металлических составляющих к изделиям, Уменьшение содержания связующего менее 50% снижает вязкость боридной обмазки, увеличение связующего свыше 54,5% увеличивает вязкость обмазки и не позволяет получить равномерный по толщине активный слой

Органическое связующее - поливини лацетатчая эмучьа я (ПВА9) ГОГТ ИЗ разйедеьная на воде до рН 4,Б-6,0 Ни а. тивный слой обмазки, нанесенной любым известным методом (.5 мм), наносится защитная обмазка, состоящая мз 50% бор ной кислоты +50% маршалита, замешанной на этом же связующем с толщиной 1,5-2 мм.

После сушки защитной обмазки изделие может подвергаться химико-термической обработке.

Формула изобретения

Обмазка для диффузионного борирова- ния, содержащая аморфный бор и органическое связующее, отличающаяся тем, что, с целью повышения насыщающей способности обмазки и повышения износостойкости диффузионного слоя, она дополнительно содержит карбид бора, тет- рафтороборат калия и криолит, а в качестве органического связующего - водный раствор ПВА9, при следующем соотношении компонентов, мас.%: аморфный бор 18-30; карбид бора 20-15; тетрафтороборат калия 1-3; криолит 3-2; раствор ПВА9 - остальное.

Влияние состава обмазки на толщину боридного слоя