Состав для борирования стальныхдЕТАлЕй Советский патент 1981 года по МПК C23C9/04 

(54) СОСТАВ ДЛЯ БОШГОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТ/ЬтЁЙ

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к составам для диффузионного борироваиия стальных деталей. Известен состав для бсфированяя в порошковых смесях, состоящий из карбида Оорл, в который для интенсификации процесса насьоце иия введен фтористый алюминий (AlFg) в количестве 0,1-3% от веса порошка бора {1J Однако применение такого состава недостаточно интеисифиинрует процесс борирования по сравнению с насьоцением в чистом карбиде бора. Кроме тси-о, фтористый алюминий является токсичным веществом. Известен также состав, состоящий из кар&ща бора, в который для интенсификации процесс насыщения в качестве активатора введен четыреххлористьш углерод 0,4-1% от веса порощка карбида бора 2. Применение этото состава позволяет полу-чить на стали 35ХГСА борироваиный слой толщиной 0,22-0,25 мм за 6 час при температуре 950° С. Однако применение такого состава недостаточно интенсифидирует процесс борировання по сравнению с насьвцением в чистом карбиде бора. Кроме того, основными недостатками указанн н-о состава являются следующие: четыреххлористый углерод даже при обычных условиях (в холодном состоянии) обладает наркотическим действием, токсичен, вызывает тяжелые поражетм печени и почек, при нагреве выше 250 С четыреххлористый углерод разлагается на яоверхност металла, образуя фосген, кото1%1Й является ОВ. Целью изобретения является интенси(| 1кация процесса насыщения -борем. Поставленная цель достигается тем, что в карбид бора введена щавелевая кислота при следующем соотношении компонентов, вес.%: Карбид бора90-94 Щавелевая кислота6-10 Положительный эффект щавелевой кислоты объясняется следующим: щавелевая кислота при нагреве до высоких температур распадается на простейщие термически стабильные молекулы COi, COj, CHi, HjO и т.п., a конечным итогом является распад исходиого

состояния на молекулы Н, Оз и элементарный углерод.

В результате взаимодействия борсодержащей шихты с водородом образуется бороводород, который осуществляет перенос бора через газовую фазу на насыщенную поверхность. Вследствие восстановления бора водородом на поверхности насыщаемого изделия образуются активные атомы бора.

Таким образом, насыщение происходит фактически из газовой фазы за счет образования в результате реакции восстановления активны атомов бора,образовашш на насыщаемой по- i верхности боридов и отвод атомов из зоны реакции вглубь металла за счет детффузии.

Кроме водорода, служащего элементом транспортером, в качестве транспортирующего агента используется кислород, который обеспечивает образование газовой фазы с высоким порциальным давлением субокислов, и тем самым интенсифицирует процесс насыщения бором.

Содержание щавелевой кислоты 6-10% объясняется тем, что при меньщем содержании - снижается эффект высокой насыщающей способности борирующей смеси, при

большем - увеличение глубины слоя не наблюдается.

П р и м а р. В контейнеры из листовой стали укладывают прокаленные листы асбеста, на которые насьшают слой соответственно

1-ой, 2-ой и 3-ей смеси для борирования предлагаемого состава и смеси известного состава, компоненты которых приведены в таблице.