Состав для борохромирования стальных изделий

 

Использование для получения защитных покрытий на поверхности стальных изделий . Сущность изобретениясостав содержит мае % карбид бора 50-60: фтористый натрий 5-10, хром 10-20, графит 5- 10, цинк 3-6, бура5-10,дихлоридолова 1,5-3. 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s С 23 С 12/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859428/02 (22) 13.08.90 (46) 23.07.92. Eion. N.. 27 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.

В, П. Горячкина (72) В, Н, Бугаев, Н. И. Болдин и А. Д. Мошкович (56) Авторское свидетельство СССР

N 863709, кл. С 23 С 12/02, 1978.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке. и может быть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного борохромирования стальных изделий в металлургической промышленности, машиностроении для получения защитных покрытий на поверхности стальных изделий, Известен состав для борирования стал.ных деталей, содержащий карбид бора, сртористый натрий и графит.

Однако получаемое покрытие склонно к трещинообразованию, что значительно снижает качество поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для борохромировэния стальных деталей. содержащий. мас. :

Карбид бора 45-60

Феррохром 8-15

Хлористый аммоний 1-3

Фтористый натрий 2-10

Колчеданный огарок 25-40

Повышение качества диффузионного покрытия при насыщении из данной обмазки достигается за счет образования на поверхности изделий пластичных боридов хрома.. Однако рассматриваемый состав обладает недостаточной насыщающей способност зю

„„. Ж„„1749314 А1

2 (54) СОСТАВ ДЛЯ БОРОХРОМИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование: для получения защитных покрытий на поверхности стальных изделий. Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: карбид бора 50 — 60; фтористый натрий 5 — 10; хром 10-20; графит 5- ., 10, цинк 3-6, бура 5-10, дихлорид олова

1,5-3. 1 табл.

Цель изобретения — повышение HBcbfщающей способности и улучшение качества поверхности изделий за счет устранения З приваривания смеси к поверхности и снижения пористости покрытия, Цель достигается тем, что в состав для диффузионного борохромирования. включающий карбид бора. фтористый натрий. хромсодержащее вещество (хром), дополнительно вводят цинк, графит, буру и дихлорид олова при следующем соотношении компонентов, мас. : Ь

Карбид борз 50-60

Фтористый натрий 5-10

Хром 10-20

Графит 5 — 10

Цинк 3 — 6

Бура 5 — 10

Дихлорид олова 1,5-3

Использование я лесто феррохрома хрома повышает в процессе диффузии концентрацию активных атомов хрома на поверхности изделия.

В состав на основе карбида бора. хромсодержащего вещества для повышения насыщающей способности при одновременном снижении трещинообразования покрытия вводят цинк, буру, дихлорид олова. В едени<. графита вызвано

1749314 необходимостью устранения приваривания с леси к поверхности детали и снижения пористости покрытия, При концентрации графита менее 5 мэс, наблюдается припекэние смеси к детали, а при введении более 10 мэс., снижается насыщающая способность смеси, Использование в насыщающей смеси цинка в количестве 3-6 мас, и дихлорида олова в количестве 1,5-3 мас.7; способствует образованию жидкой фазы системы BZn-Sn в обмазке при проведении процесса борохромирования. Это значительно ускоряет диффузйю атомов бора и хрома, повышая насыщающую способность сплава, Кроме того, наличие цинка активизирует образование сло>кных боридов хрома, не склонных к трещинообразовэнию, что улучшает качество поверхности.

При уменьшении содержания в составе цинка менее 3 мас. и дихлорида олова менее 1,5; снижается насыщающая способность смеси. А при увеличении содержания цинка и. дихлорида олова соответственно свыше 6 и 3 мас,% происходит прилипание обмазки к поверхности насыщэемой детали, а в некоторых случаях— сползание обмазки в процессе насыщения за счет черезмерного образования жидкой фазы.

Бура является поставщиком активных атомов бора. При уменьшении содержания буры ниже 5 мас. снижается насыщающая способность смеси, а при увеличении свыше

10 мэс.% происходит сползание обмазки и прилипание ее к поверхности.

При изменении соотношения карбида бора и хрома происходит сдвиг процесса либо в область чистого борирования, либо в область хромирования. В первом случае увеличивается трещинообразование и пористость поверхности, а ао втором снижается толщина диффузионного слоя.

Состав для борохромирования стальных изделий готовят смешиванием порошкообразных компонентов. Связующим для обмазки служит гидролизовэнный этилсиликат.

Обмазку наносят на образцы из сталей

45, У10, ЗОХГСА, 18ХН4ВА толщиной 4-5 мм и подсушивают в течение 10-20 мин на воздухе. После этого помещают в электропечь, нагретую до 970 С и выдерживают 4 ч а окислительной атмосфере. Закалку произ5 водят с температуры насыщения. При этом обмазка теряет целостность и отделяется с поверхности образцов.

В процессе насыщения нэ образцах образуется диффузионное покрытие толщи10 ной 180 — 240 мкм с микротвердостыо

1800 — 2100 кг/мм .

Пример. Образцы из стали У10 насыщают при 970 С в течение 4 ч в составах, указанных в таблице.

15 Толщина и микротвердость покрытия определялась на приборе IlMT-З, Склонность покрытия к трещиообразованию и пористость оценивали визуально, пользуясь оптической системой прибора.

20 Как видно изданных, представленных в таблице, наиболее предпочтительным является состав 3, позволяющий получать диффузионные слои наибольшей толщины без наличия трещин при хорошем качестве по25 верхности {отсутствии налипания смеси), Насыщающая способность предлагаемого состава в 1,33 раза выше, чем у известного.

30 Формула изобретения

Состав для борохромирования стальныхх изделий, содержащий карбид бора, фтористый натрий, хромсодержащее вещество, 35 отличающийся тем,что,сцелью повышения насыщающей способности и улучшения качества поверхности изделий за счет устранения приваривания смеси к поверхности и снижения пористости покры40 тия, он дополнительно содержит графит, цинк, буру и дихлорид олова, а в качестве хромсодержащего вещества — хром при сле-. дующем соотношении компонентов, мас.7,:

Карбид бора . 50 — 60

45 Фтористый натрий 5 — 10

Хром 10 — 20

Графит 5-10

Цинк 3-6

Бура. 5-10

50 Дихлорид олова 1,5-3,0

1749314

Составитель А. Мошкович

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M Шароши

Редактор Н, Яцола

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

Заказ 2568 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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