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

Изобретение о тносится к химико термической обработке сталей, в ч ности к процессу термодиффузионно борирования в обмазках, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Известен состав l для термодифуззионного насыщения, борирова ния методом обмазок, содержащий, вес.%: 58,0-64,0 Карбид бора Бура 10,0-13,00 Хлористый аммоний0,9-1,5 Хлористый натрий 1,1-1,5 Железный пороОстальноешок Однако при насыщении, из этого состава образующиеся боридные сло обладают недостаточной стойкостью при интенсивном абразивном воздей СТВИИ5. . Наиболее близким по техническо сущности и достигаемому положител ному эффекту к предлагаемому явля состав, который содержит следукици компоненты, вес.%; Карбид бора 45-60 Борный ангидрид 2-10 Фтористый натрий 5-10 Железная окалина 25-40 Данный состав позволяет проводить борирование в окислительной среде без защитной оснастки. Недостатком известного состава является невысокая твердость и износостойкость боридных слоев. К тому же боридные покрытия из известного состава из-за повышенной хрупкости непригодны в условиях ударно-циклических нагружений. Цель изобретения - повышение износостойкости диффузионного слоя. Эта цель достигается тем, что в состав, содержащий карбид бора, фтористый натрий и железную окалину, дополнительно вводят борную кислоту и кремний при следующем соотношении компонентов, вес.%: Карбид бора 40-50 Борная кислота 2-4 Кремний5-11 Фтористый натрий 3-6 Железная окалина Остальное Борирование осуществляется методом обмазок, В качестве связующего для обмазки используется гидролиэрванный этилсиликат. Нагрев борируемых изделий можно осуществлять как токами высокой час тоты, так и в оС5Елчных газоплазменных или электрических печах. . При температурах насыщения образуется диффузконный слой, состоящий из боридов железа, легированны 4-6% кремния. Микротвердость диффузионного слоя 2050-2100 кг/мм. -Присутствие кремния в боридах железа в указанных пределах приводит к повышению микротвердости и увеличению износостойкости боридного слоя, а также значительно снижает его хрупкость. При увеличении содержания кремния в обмазке свьшю указанного предела, в .диффузионном слое, наряду с .боридами железа, образуются силициды, которые резко сн жают твердость и износостойкость ди фузионного слоя. Пример . Термодиффузионное борирование проводят на образцах из Ст. 5 ХНМ. Обмазку толщиной 4-6 мм на образцы наносят методом окунания Обмазку готовят смешиванием порошко образных компонентов (размер фракТа блиц.а 1 ции 0,05-0,15 мм) с гидролизованным э илсиликатом. Образцы с нанесенным слоем пасты сушат на воздухе в течение 10-20 мин при комнатной температуре. После сушки образцы помещают, в электрог печь, нагретую до . и выдерживают 4-6 ч. Закалку производят с температуры диффузионного насыщения. При закалке обмазка теряет целостность и отделяется с поверхности образца. В табл.1 приводят составы для термодиффузионного борирования. Испытание на износ образцов из Ст. 5 ХНМ проводили при следующих параметрах трения: скорость скольжения. 0,42 м/с, давление 150 кг/см , температура в зоне трения . Данные испытаний. на износостойкость приведены в табл.2. Как видно из табл.2 предлагаемый состав для термобориров.ания на Ст. 5 ХНМ обеспечивает повышение износостойкости в 1,7 раза по сравнению с известным, в 16 раз по сравнению ,с закаленными.

Борирование из состава 1 Бориробание из состава If Борирсвание из состава Ш

Борирование по известному составу

Закалка с температуры 860®С, отпуск -

Таблица2

30 30 27

48 420

Формула изобретения

Состав для борироаания стальных изделий, содержащие карбид бора, фтористый натрий и железную окалину, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости диффузионного слоя, он дополнительно содержит Сорную кислоту и кремний при следующем соотношении компонентов, вес.%: 10

Карбид бора Борная кислота Кремний

Фтористый натрий Железная окалина

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 524858, кл. С 23 С 9/04. 1976.