Состав для борохромирования стальных изделий

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке в порошковых насыщающих средах, в частности к диффузионному борохромированию, и может быть использовано в машиностроительной и приборостроительной промышленности. Цель - повышение технологичности состава при борохромировании стальных изделий. Состав содержит 16-24 мас.% оксида хрома, 16-20 мас.% оксида бора, 1-3 мас.% оксида циркония, 19-21 мас.% порошка алюминия, 8-12 мас.% порошка железа, 1-3 мас.% фтористого алюминия, 0,3-0,5 мас.% графита, 0,1-0,3 мас.% аммония тетрафторбората, остальное оксида алюминия. Использование состава позволяет повысить технологичность смеси для борохромирования стальных изделий за счет исключения операций размола и фракционного раздела смеси после проведения процесса насыщения. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 С 23 2 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 E:"..È.";,Гg

Ж 1 7:;! ;; t.", ö

Е ь.

16-24

16-20

19-21

8-1 2

1-3

1-3

0,3-0 5

0,1-0,3

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4316882/31-02 (22) 13. 10. 87 (46) 07.05.89. Бюл. Ф 17 (71) Белорусский политехнический институт (72) Б.С.Кухарев, Г.В.Стасевич, С.Н,Левитан и Г.В.Зябкин (53) 6? 1. 785. 51. 06 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР и 865968, кл. С 23 С 12/02, 1981. (54). СОСТАВ ДЛЯ БОРОХРОМИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке в порошковых насьпцающих средах, в частности к диффузионному борохромированию, и может быть использовано в машиностроительИзобретение относится к металлур-. гии, а именно к химико-термической обработке в порошковых насыщающих средах, в частности к диффузионному борохромированию, и может быть использовано в машиностроительной и приборостроительной промьппленности.

Цель изобретения — повьппение технологичности состава при борохромировании стальных изделий.

Состав для стальных иэделий содержит оксид хрома, оксид бора, оксид алюминия и порошок алюминия, оксид циркония, фтористый алюминий, аммоний тетрафтороборат, порошок железа и графит при следующем соотношении компонентов, мас.%: ной и приборостроительной промышленности. Цель — повышение технологичности состава при борохромировании стальных изделий. Состав содержит

16-24 мас.% оксида хрома, 16-20 мас.% оксида бора, 1-3 мас.% оксида циркония, 19-21 мас.% порошка алюминия, 8-12 мас.% порошка железа, 1-3 мас.% фтористого алюминия, 0,3-0,5 мас.% графита, 0,1-0,3 мас.% аммония тетрафторобората, остальное оксид алюминия. Использование состава позволяет повысить технологичность смеси для борохромирования стальных изделий за счет исключения операций размола и фракционного раздела смеси после проведения процесса насыщения.

1 табл.

Оксид хрома

Оксид бора

Порошок алюминия

Порошок железа

Оксид циркония

Фтористый алюминий

Графит

Тетрафтороборат аммония

Оксид алюминия

Функциональное назначение: В О источник активных атомов бора, Cr О— источник активных атомов хрома, .А1 Оп — наполнитель, препятствующий спеканию смеси и выполняющий роль адсорбента активных атомов; ZrO —

1477782 источник активных атомов циркония для получения тугоплавких борокарбидов циркония (ЕеС1 B предотвращающих спекание насыщающей среды и обес5 печивающих микролегирование формирующего слоя, порошок алюминия марки

ПА-4 — восстановитель активных атомов насьпцающих компонентов, порошок железа марки ПЖ-4М вЂ” стабилизатор процесса получения легированной хромом фазы Ре В; А1Р необходим для создания газовой фазы в насьпцающей среде при температуре обработки.

Графит марки ГЛ-1 вводится для образования тугоплавкого борокарбида циркония. Тетрафтороборат аммония необходим для создания газовой атмосферы в насьпцающей среде, препятствует образованию оксидов бора. 20

Использование в составе порошков железа и оксида циркония в сочетании с фтористым алюминием дает возможность получить высоколегированные хромом однофазные боридные покрытия, легированные цирконием, с высоким комплексом защитных свойств. Наличие в насьпцающей смеси порошка графита и тетрафторобората аммония за счет создания безокислительной атмосферы до момента полной герметизации тигля, а также образования в смеси тугоплавкого борокарбида циркония и предотвращения образования легкоплавких звтектик на основе оксидов бора обеспечивает получение смеси

35 после проведения процесса насьпцения высокого качества без образования в ней спеченных конгломератов, затрудняющих извлечение деталей, и не требующей дополнительной обработки при последующем использовании.

Пример. Борохромирование из известного и предлагаемого составов проводят при 950 С в течение 4 ч.

Исходную фракцию насьпцающей смеси (15О-300 мкм} выбирают на основании экспериментальных данных как оптимальную с точки зрения получения максимальных толщин, степени легированности и высокого качества поверхности получаемых слоев, Технологичность насьпцаемой смеси оценивают по количеству (Х по массе) смеси, имеющей после проведения процесса насыщения исходную фракцию. Для получения стабильных результатов после диффузионного борохромирования процент смеси в виде спеченных конгломератов не должен превышать 107..

Сравнительные данные по технологичности известного и предлагаемого составов приведены в таблице.

Таким о бра з ом, из данных та блицы следует, что использование предлагаемого состава позволяет повысить технологичность смеси для борохромирования стальных изделий за счет исключения операций размола и фракционного раздела смеси после проведения процесса насьпцения, Формула изобретения

Состав для борохромирования стальных изделий, содержащий оксид хрома, оксид бора, оксид алюминия и порошок алюминия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения технологичности, он дополнительно содержит оксид циркония, фтористый алюминий, порошок железа, аммония тетрафтороборат и графит при ст сдующем соотношении компонентов, мас Е:

Оксид хрома 1б-24

Оксид бора 16-20

Порошок алюминия 19-21

Порошок железа 8-12

Оксид циркония 1-3

Фтористый алюминий 1-3

Графит 0,3-0 5

Тетрафтороборат аммония

Оксид алюминия

1477782

Компоненты насыщающей среды, мас.Х

Количество насыщающей смеси в виде спеченных конгломератов, мас.7

Состав

Известный

6,9 Cr O + 20,6 В О + 48 Al<0> + 22,5 Al +

+ 1 NaF + 1 $

Предлагаемый

16 Cr О + 20 B O + 21 Al + 12 Fe +

+ 3 ZrO + 3 A1F> + 0,3 С + 0,1 NH

+ 24,6 А,Оз

20 Сг О. + 18 B O + 2Q Al + 10 Fe + 2 ZrO< +

+ 2 А1Р + 0 4 С + 0 2 ННаВРо + 27,4 А1,0з

24 Сг О + 16 В О + 19 А1 + 9 Fe + 1 Zr0 +

+ 1 A1F +0 5 С+ 0,3 NHgHF + 30,2 А1 О

14 Сг О + 26 В О, + 25 А1 + 6 Fe + 0,5 ZrO< +

+ 3 А1Р + 0,2 С + 0,5 ХН ВР + 22,5 А1 0з

26 Сг 0 + 14 B O>+ 17 Al+ 14Fe+

+ 3,5 ZrO + 2 A1Fç + 0,6 С + 0,4 NH BF< +

+ 22 ° 5 A1 0) 30

Диффузионный слой отсутствует

Составы 4 и 5 с запредельными значениями компонентов.

Составитель И.Петров

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Васильева

Редактор Н.Гунько

Заказ 2319/27 Тираж 942 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101