Электролит для борирования Советский патент 1976 года по МПК C23C9/10 

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к электролизному борированию.

Известны электролиты для диффузионного насыщения поверхности металлов и сплавов бором на основе буры 1.

Недостатком таких электролитов является то, что на поверхности стальных изделий образуется наряду с низкобористой фазой и высокобористая фаза, которая обладает хотя и более высокой твердостью, но вследствие возникновения больших отрицательных напряжений меньшей устойчивостью к удару.

Наиболее близким к предложенному электролиту по составу и достигаемому эффекту является электролит на основе буры, содержаший пятиокись тантала 2.

Однако известный электролит не обеспечивает достаточного сопротивления динамическим нагрузкам.

Для повышения стойкости диффузионного

слоя к динамическим нагрузкам предлагаемый электролит дополнительно содержит гептафторотанталат калия при следуюш,ем соотношении компонентов (вес. %):

Пятиокись тантала3-10

Гептафторотанталат калия 5-15 БураОстальное

При введении гептафторотанталата калия в электролит увеличивается его электропроводность, выход элементов по току, рассеиваюшаяся способность. При электролизе предлагаемого электролита формируются слои с меньшим количеством дефектов, следовательно, с большим сопротивлением динамическим нагрузкам.

Данные испытания стали 45 с диффузионными покрытиями из предлагаемого и известного электролитов приведены в таблице, где показано влияние динамических нагрузок на разрушение слоев при коэффициенте динамичности ,5.

Для получения электролита готовят смесь, состоящую из пятиокиси тантала и гептафторотанталата калия. Затем эту смесь вводят в расплавленную буру и перемешивают до полкого растворения ее компонентов.

Пример. Готовят смесь, состоящую из 5 вес. % пятиокиси таптала и 10 вес. % гептафторотанталата калия.

В расплавленную буру (85 вес. %) вводят приготовленную смесь и перемешивают до полного растворения ее компонентов.

В этом электролите проводят танталоборирование стали при температуре 950°С в течение 3 ч и плотности тока 0,3 А/см. При этом на поверхности формируется слой глубиной до 120 мкм и микротвердостью () до 31000 мн/м2.

Диффузионный слой, полученный при электролизе предлагаемого электролита, обладает высокой твердостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и меньшими внутренниМИ напряжениями, позволяющими работать при динамических нагрузках.

Формула изобретения

Электролит для борирования, содержащий буру и пятиокись тантала, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости диффузионного слоя к динамическим нагрузкам, он дополнительно содержит гептафторотанталат калия при следующем соотношении компонентов (вес. %):

Пятиокись тантала3-10

Гептафторотанталат калия 5-15 БураОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Л. С. Ляхович и др. «Борирование стали, 1967, стр. 38, 70-82.

2.«Защитные покрытия на металлах, изд. Наукова думка, 1972 г., вып. 6, стр. 125-129, статья Пасечника и др.