Состав для боромеднения стальных изделий в виброкипящем слое

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости изделий из сплавов на основе железа. Сущность изобретения: состав содержит, мас. % : карбид бора 5 - 35; хлорная медь 0,1 - 0,5; тетрафторборат натрия 0,05 - 0,1; корунд 64,4 - 94,85. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости изделий из сплавов на основе железа.

Известен состав для боромеднения стальных изделий, содержащий следующие компоненты, мас. % : Карбид бора 95 Окись алюминия 2,5 Хлористый аммоний 2,5 Медь 2,4 Известен состав для боромеднения стальных изделий, содержащий следующие компоненты, мас. % : Карбид бора 50-70 Хлорная медь 12-35 Окись алюминия Остальное Целью изобретения является увеличение поверхностной твердости, повышение насыщающей способности состава, улучшение качества обработанной поверхности.

Поставленная цель достигается боромеднением в составе, компоненты которого взяты при следующем соотношении, мас. % : Карбид бора 5-35 Хлорная медь 0,1-0,5 Тетрафторборат натрия 0,05-0,1 Корунд Остальное Карбид бора вводится в состав насыщающей смеси с целью получения слоя с содержанием борида железа.

Присутствие в составе смеси хлорной меди позволяет получать активные атомы меди за счет ее разложения при 500^оС. Образующийся при разложении хлорной меди хлор является активатором процессов адсорбции и диффузии атомов меди в стальную поверхность.

Тетрафторборат натрия вводится как активатор, способствующий освобождению бора, адсорбции и диффузии его в стальную поверхность.

Корунд вводится в состав компонентов как наполнитель, необходимый для создания виброкипящего слоя.

Введение в состав компонентов карбида бора менее 5 мас. % приводит к замедлению процессов насыщения поверхности изделий бором и снижению поверхностной твердости. Увеличение его содержания более 35 мас. % нецелесообразно в целях экономии материала.

Уменьшение содержания хлорной меди менее 0,1 мас. % снижает стабильность протекания процессов адсорбции и диффузии атомов меди в стальную поверхность, тем самым снижается скорость формирования боромедненного слоя. Увеличение содержания хлорной меди более 0,5 мас. % ухудшает технические свойства диффузионного слоя, снижая поверхностную твердость, а также ухудшает качество боромедненной поверхности, образуя пористый слой меди на поверхности стальных изделий, а также приводит к спеканию насыщающей смеси.

Уменьшение содержания тетрафторбората натрия менее 0,05 мас. % приводит к нестабильности процессов освобождения бора и переноса бора к насыщаемой поверхности, тем самым уменьшая насыщающую способность состава и снижая поверхностную твердость. Увеличение его свыше 0,1 мас. % нецелесообразно в целях экономии материала.

Химические реакции между компонентами смеси создают условия для увеличения активности смеси, что сокращает длительность процесса диффузионного насыщения изделий бором и медью.

П р и м е р. Проводят диффузионное боромеднение образцов из стали 45 размерами 15х15х15 мм в известном и предлагаемом составах. Для приготовления смесей используют компоненты с размером фракции 0,1-0,12 мм. Диффузионное боромеднение проводят в виброкипящем слое в течение 2 ч при температуре 950^оС.

Данные по обработке представлены в таблице.

Из приведенных данных следует, что боромеднение стальных изделий в виброкипящем слое в предлагаемом составе по сравнению с обработкой в известном составе улучшает качество обработанной поверхности стальных изделий, увеличивает поверхностную твердость в 1,6 раза, сокращает время обработки в насыщающей смеси в 2 раза.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ БОРОМЕДНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ В ВИБРОКИПЯЩЕМ СЛОЕ, включающий карбид бора и хлорную медь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тетрафторборат натрия и корунд при следующем соотношении компонентов, мас. % : Карбид бора 5 - 35 Хлорная медь 0,1 - 0,5 Тетрафторборат натрия 0,05 - 0,1 Корунд 64,4 - 94,85

РИСУНКИ

Рисунок 1