Состав для борирования стальных изделий Советский патент 1982 года по МПК C23C9/04 

() СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в качестве насыщающей среды для диффузионного борирования стальных изделий.

Известен состав Г1 для борирования, содержащий, весД:

Карбид бора 58,0-6t,0 Бура10,0-13,0

Хлористый аммоний0, Хлористый натрий1,11.5 Железный порошок Остальное Однако данный состав характеризуется Недостаточной скоростью формирования боридных слоев. Кроме того, при использовании данного состава в качестве обмазки наличие буры и хлористого натрия придает ей повышенную жидкотекучесть, ограничивая, тем самым, сферу ее технологического применения вследствие ее возможного стекания. Использование хлористого аммония также нежелательно, поскольку при нагреве происходит интенсивное разложение этой добавки с образование большого количества газообразных продуктов, в результате чего быстрее выходит из строя оборудование, нарушается сплошность обмазки, повышается склонность к местному прогару.

Наиболее близким к изобретению

10 является состав для борирования, содержащий вес.%:

Карбид бора. Борный ангидрид 2-10 Фтористый натрий

15 Железная окалина Активатором является фтористый натрий. В качестве связующего, для обназки используется гидролизованный этилсиликат. Указанный состав

20 обеспечивает высокую скорость насыщения. Так, при борировании при в течение А ч глубина слоя достигает ся О,1б5 мм на стали 5ХНМ, при на стали ЮХСМФ - 0,142 мм, при 970°С на стали )ЦР 0,177 мм Г2. Однако использование фтористого натрия в качестве активатора ухудшает технологичность процесса, так как фтористый натрий является токси ным веществом, и применение его в производственных условиях нежелател но по технике безопасности. Цель изобретения - интенсификаци процесса насыцения и улучшения ус|1овий труда. Поставленная цель достигается те что в состав для борирования, кото)эый содержит в качестве насыщанхдего вещества карбид бора и борный ангид рид, в качестве железного порошка железную окалину, в качестве актива тора используют стеариновую кислоту при следующем соотношении компонентов, весД: Карбид бора Борный ангидрид Железная окалина Стеариновая кислотаВ качестве связующего для обмазки используется гидролизованный эти силикат. Положительный эффект от использо ния стеариновой кислоты заключа ется в следующем. Стеариновая кислота (октадекановая кислота) СН ij(CHtj)jC(X при нагреве до высоких температур (950-1000°С) распадается на молекулы водорода, кислорода и элеменСтеариновая кислота Фтористый натрий

Компоненты для приготовления обмазки применяют в виде технического карбида бора ГОСТ и железной окалины - отходы

5-10

кузнечно-термического производства, борного ангидрида марки ГОСТ Л бЗ-бб, стеариновой кислоты ГОСТ 3419-60. 4 тарный углерод. При использовании указанного состава процесс борирования осуществляется за счет переноса активных атомов бора к насыцаемой поверхности за счет образовавшихся в результате термического разложения стеариновой кислоты водорода, кислорода и углерода. Образовавшийся в результате взаимодействия карбида бора с водородом бороводород осуществляет и перенос бора через газовую фазу на насыщаемую поверхность, а вследствие восстановления бора водородом на поверхности насыщаемого изделия образуются активные атомы бора. Транспортирующим аген™ том является также кислород, который обеспечивает образование газовой фазы с высоким парциальным давлением, и тем самым, интенсифицирует процесс насыщения боррм. Пример. Производят диффузионное насыщение образцов из стали 7ХЗ,ОХСМФ, 5ХНМ. Обмазку готовят смешиванием порошкообразных компонентов с гидролизованным этилсиликатом. Готовят и испытывают 6 составов смесей, содержащих компоненты в оптимальном количестве (состав 3) и в граничных пределах (составы 2 и i), а также ниже граничных значений (состав 1) и выше граничных значений (состав 5). Приготовлена и испытана известная смесь 6. Составы приготовленных смесей приведены в табл.1. Таблица 1 59260 Наносят обмазку слоем толщиной 3 мм на гравюру штампа шпателем. После сушки в течение 20 мин при комнатной температуре на воздухе штамп помещают в электропечь Ц-60, нагретую до . Дальнейшую обработку проводят по принятой для данной марки стали технологии термической обработки: нагрев в беэокислительной среде (дре есном угле) до , выдерж-ю ка в течение 3 ч с последующим охлаж596 дением в масле. После закалки - отпуск при в течение 3,5 ч. Твердость основы после термической обработки HRC - . При закалке в масле обмазка теряет целостность и отделяется от поверхности гравюры. Остатки обмазки удаляются с поверхности . гравюры металлической щеткой. Результаты борирования в обмазках штамповых сталей в течение k ч представлены в табл.2. Таблица 2