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

Изобретение относится к химикотермической обработке,в частности к процессу диффузионного борирования в порошковых смесях.

Из аестен состав для борирования, содержащий- карбид бора и в качестве активатора фтррид алюминия l. .

Основным недостатком известного . состава является его низкая борирующая способность в условиях окислительной атмосферы печи. В связи с этим контейнеры с борируемыми деталями должна быть герметизированы плавким затвором с использованием натросиликатной глыбы..

Наиболее близким к предлагаемому является состав 2 для борирования содержащий, вес.%:

Бор аморфный 75-95 Магний фтористый 5-25 Известный состав по.зволяет получить глубокие диффузионные слои, но он дорогой и не пригоден для борирования в условиях окислительной атмосферы печи без герметизации контейнера с борируемыми деталями плавким затвором.

Цель изобретений - повышение технологичности процесса за счет

возможности использования печной атмосферы.

Указанная цель достигается тем, что в составе, содержащем аморфный бор и активатор, он дополнительно со- держит углерод и буру, а в качестве активатора хлористый натрий и фтористый натрий. При этом содержание всех указанных компонентов должно

10 быть в следующих соотношениях, вес,%: Бор аморфный6-30

Углерод15-40

Бура10-45

Хлористый натрий 1-10

15 Фтористый натрий 3-10

Углерод препятствует диффузии кислорода, находящегося в борирующем составе, в обрабатываемую деталь, 20 так как вступает с ним в реакцию с образованием углекислого газа.

Бура при нагреве состава расплавляется и образует защитный слой, 25 препятствующий доступу кислорода из атмосферы печи.

При этом поверхность борируемых деталей не окисляется и отпадает необходимость в герметизации контейнеров.

Фтористый натрий и хлористый натрий вводятся для ускорения процесса борирования.

Указанное соотношение компонентов является оптимальным для получения -. глубоких диффузионных слоев и придания ему способности предохранять поверхность деталей от окисления. Необходимость содержания углерода в количестве 15-40% объясняется .тем, что при меньшем соержании начинается окисление борируемой поверхности, а при большем уменьшается действие боризатора.

Количество хлористого натрия в пределах 1-10% и фтористого натрия 3-10% объясняется тем, что при меньшем содержании этих элементов происходит уменьшение скорости борирования, а дальнейшее повышение содержания этих элементов нецелесообразно, так как при этом ускорение процесса не наблюдается.

Кроме того,, при содержании хлористого натрия свыше 10:% наблюдается коррозия поверхности борируемой детали..

П р им е р. Проводят диффузионное борирование матриц и пуансонов

из стали У8А вытяжных штампов следующим образом.

В металлический контейнер насыпают приготовленный насыщающий состав, укладывают матрицы, пуансоны и образцы-свидетели из той же марки стали и засыпают сверху тем же составом боризатора (толщина слоя над борируемыми деталями 20-30 мм. Сверху контейнер закрывают металлической крышкой или асбестовым листом. Контейнер помещают в печь при и выдерживают при этой температуре 4 4j затем температуру в печи снижают до и вьвдерживают 2 ч. Закалку производят через воду в масло с нагрева под борирование после подстуживания на воздухе до температуры 780-800 С. Отпуск производят при 200-250°С.

Борированнне детали промывают в горячей воде или чистят металлической щеткой. Глубина боридного слоя по образцу-свидетелю 0,14 мм.

Результаты борирования образцов из стали У8А в предлагаемом составе при 900 С и продолжительности насыщения 4 ч приведены в таблице.