Пастообразный состав для борирования стальных деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3-5

Остальное Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3727334/22-02 (22) 10.04.84 . (46) 23.01.86. Бюл. Ф 3 (71) Проектно-конструкторский технологический институт Всесоюзного промышленного объединения "Союзуглемаш (72) З.М.Польченко, Л.К.Вороженкова и И.В.Пеньковская (53) 621.785.51.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 404903, кл. С 23 С 9/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

В 775171, кл. С 23 С 9/02, 1978. (54) (57) ПАСТООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ

БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, содержащий криолит, фтористый натрий и карбид бора, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, он дополнительно содержит окись желева при следующем содержании компонентов, мас. Е:

Криолит 25-30

Фтористый натрий

Окись железа 5-10

Карбид . бора, 1 1

Изобретение относится к металлургии,. а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, и предназначено для диффузионного насыщения поверхности стальных деталей бором.

Цель изобретения — повышение насыщающей способности состава.

Состав для борирования стальных деталей, содержащий карбид бора, криолит и натрий фтористый, дополнительно содержит окись железа, Введение в состав пасты окиси железа позволяет увеличить толщину и равномерность диффузионного слоя, так как она обеспечивает защиту насьпцаемой поверхности от окисления.

Компоненты пасты используются в состоянии поставки. В качестве связующего применяется 307.-ный раствор жидкого стекла.

Подготовленные компоненты смешивают и разводят связующим веществом до сметанообразной консистенции непосредственно перед нанесением обмазки на упрочняемую поверхность. Поверхность образцов обеэжиривают промывкой в спирте или бензине. Приготовленную пасту наносят шпателем на упрочняемую поверхность образцов толщиной до 5 мм.

Увеличение толщины наносимой пасты свыше 5 мм не приводит к существенному увеличению глубины диффузионного слоя. После нанесения пас-. ты проводят сушку в течение 1 ч.

Исследование проводят на опытных образцах, изготовленных из стали

5 ХНМ.

Пример. Борирование образцов осуществляется в камерной печи с атоматическим регулированием в течение 4 ч при 900 С, совпадающей о с температурой нагрева штамповой оснастки, изготовленной из стали

5ХНМ под закалку. Увеличение температуры борирования выше 900 С при1 водит к росту аустенитного зерна основного слоя, .что снижает стойкость борированных иэделий.

Подвергают борированию при печном нагреве пастой предлагаемого состава опьггные образцы размерами

10х10х25 мм. На обезжиренную поверхность образцов наносят пасту слоем о до 5 мм и просушивают при 80 С в течение 1 ч до полного высыхания.

206336 1

Проведенные исследования позволяют рекомендовать в качестве оптимального содержания окиси железа в смеси 5-10 мас. . Увеличение содержания окиси железа более 10 мас.7. приводит к повышению насыщающей способности состава, но при этом по- ." нижается микротвердость, снижение содержания окиси железа менее

1О 5 мас. уменьшает насыщающую способность состава.

Оптимальное содержание криолита в смеси для борирования 25-30 мас. .

Уменьшение содержания криолита в смеси приводит к уменьшению активности пасты и, соответственно, к уменьшению толщины диффузионного слоя, Увеличение количества криолита свыше 30 мас.7 приводит к повышению активности смеси, т.е. увеличению толщины слоя и в то же время к ухудшению защитных свойств пасты, так как расплавленный криолит вызывает жидкотекучесть пасты, что при2 водит к стеканию ее с наклонных поверхностей.

Оптимальное содержание фтористого натрия в пасте составляет 3—

5 мас. . Дальнейшее увеличение содержания фтористого натрия приводит к уменьшению толщины борированного слоя и ухудшению его качества.

Для определения микроструктуры основы и толщины диффузионного борированного слоя образцов изго35 тавливают шлифы и травят 4 .-ным раствором азотной кислоты в спирте.

Толщину борированного слоя определяют на металлографическом микроскопе МИМ-7 при увеличении 100.

Микротвердость борированных слоев определяют на приборе IIMT-3 при нагрузке 100.

Все образцы, борированные предлагаемым пастообразным составом, имеют сплошной равномерный диффузионный слой с микротвердостью

1600-1700 кгс/мм

Остатки пасты после борирования

5О легко удаляются металлической щеткой.

В таблице представлены результаты проведенных исследований.

Таким образом, приведенные в таблице данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемого состава в 1,9-2,0 раза по сравнению с известным,.

1206336

Микротвердость, кгс/ммз

Толщина диФФУзионного слоя

Состав

Фтористый натрий

Окись Карбид бора железа

Криолит

Предла-. гаемый 22

67

61

30

12

Известный

1600-1700

50-60

27

Составитель С.Столпникова

Техред А.Бабинец Корректор М.Максимишинец

Редактор Н.Яцола

Заказ 8655/28 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Содержание компонентов, мас. Х

70-75

80-90

90-100

90-100

70-80

1 550-1 600

1600-1700

1600-1700

1600-%700

1550-1650