Способ борирования стальных деталей Советский патент 1979 года по МПК C23C9/04 

Изобретение относится к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного борирования металлов и сплавов из порошковы смесей. Известен способ борирования в порошкообразных смесях на установках с защитными вос становительными атмосферами: водородной и в смеси водорода с хлористым водородом. Борирование в атмосфере ускоряет процесс насыщения (глубина слоя 180 мкм). Однако полушемые при этом боридные покры тия имеют низкое качество, неплотны, неравномерны по толщине и плохо связаны с основным металлом. Переход от атмосферы к Hj нескол ко улучшает качество покрытий (покрытия также получаются пористыми, но достаточно прочно связаны с основным металлом), однако резко (в 3 раза) снижается скорость процесса (глубина слоя лишь 90 мкм). Цель изобретения - разработка технологического, не трудоемкого, производительного способа борирования в порошковой смеси, позволяющего интенсифицировать процесс насыщения.Это достигается тем, что насыщение проводят в защищенной атмосфере продуктов пироЛиза предельных и непредельных углеводородов из порошков карбща бора и углекислых солей щелочных и щелОчно-земельных металлов при следующем соотношении порошкообразных компонентов, вес.%: Углекислый кальций |0,5-1,0 Углекислый натрий1,0-2,5 Карбид бораОстальное , Процесс насыщения проводят в открытых контейнерах в атмосфере продуктов Крекин1-а (пиролиза) жидких и газообразных предельных и непредельных углеводородов при температурах 850-1050°-С в течение 2-8 ч. Желаемый эффект достигается лишь в случае сочетания рекомендованных активаторов защитной атмосферы и предлагаемых технологических параметров. Пример. Компоненты смеси просуиишают при температуре 150-200°С в течение 1.5 2,0 ч и смешивают в нужной пропорции. Легали из стали 40Х упаковывают в контейнере в обыпюм порядке {как тфи борирова тии в контейнерах с плавкими затворами или твердой цементации). Контейнер сверху закрывают листом асбеста. Подготовленный контейнер загружают в шахтную или проходную печь с защитной атмосферой (например с продукт ми -щролиза керосина), разогретую до температуры процесса 930° С в течение .3,5 ч.

После выдержки контейнеры -выгружают из печи и охлаждают на воздухе. Распаковывают

контейнер в обычном порядке Смесь в процессе насыщения не спекается. Процесс может быть легко механизирован. Регенерация смеси осуществляется после 2-3-кратного использования путем добавления 1,0% Ыа2СОз-Ю,5%СаСОэ. СЮразующийся при зтрм боридный слой состоит преимущественно из борида FejB, не имеет каких-либо дефектов и прочно связан с основным металлом.

Влияние условий насыщения на глубину борированного слоя стали 40Х приведено в таблице.