Состав обмазки для боровольфрамирования стальных деталей

 

ъ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i) 722998

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республнк

Ф

/ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 24.04.78(21) 2610047/22-02 (5t)M. Кл. с присоединением заявки Рй

С 23 С 9/04

Ивударствееыб каппет

СССР

° o делам кзебретеккй и еткумтк1 (23) Приоритет—

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень Рй 11

Дата опубликования описания 30.03.80 (З ) Уд К 621. 785..51.06 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. И. Бельский, М. В. Ситкевич и В. A. Рогов (7I) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) СОСТАВ ОБМАЗКИ ДЛЯ БОРОВОЛЬФРАМИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Известен также состав фрамирования, содержащий фрамовокислый натрий при компонентов, вес.%:

Бура

Вольфрамовокислый натрий для боровольбуру и вольсоотношении

65-72

28-35 «2).

Изобретение относится к химико-терми, ческой обработке и может бь1ть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного бороводьфрами рова ния стальных изделий.

Известен состав для борирования в обмазках, в котором насыщение проводилось из смеси боросодержащих веществ, окислов и активатора. Данный состав позволяет проводить насьпцение в окисли30 .тельной среде без защитной оснастки (11 .

Однако получаемые при насыщении из данного состава чисто боридные слои не позволяют получить максимальный уровень износостойкости диффузионного

15 покрытия.

Однако данный состав пригоден только для электролизного боровольфрамирования и требует применения дорогостоящего оборудования, использования источников постоянного тока, сложен в эксплуатации, затрудняет термическую обработку, непосредственно после процессов химико-термической обработки и не рассчитан на применение в качестве насыщающей среды при боровольфрамировании в условиях обычного высокотемпературного нагрева в связи с окислением и оплавлением компонентов смеси.

Иелью изобретения является обеспечеwe возможности проведения процесса в окислительной печной среде без применения специальной защитной оснастки.

Поставленная цель достигается тем, что состав содержит в качестве боросодержащего вещества карбид бора, в качестве вольфрамосодержащего вещества — по-рошкообразный карбид вольфрама, в ка,честве инертной добавки — железную окалину и в качестве активатора — фтористый

722998 натрий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Карбид бора 40-60

Карбид вольфрама 10-1 5

Фтористый натрий 4-10

Железная окалина 25-35

Смесь указанных компонентов наносится в качестве обмазки на упрочняемые поверхности и в дальнейшем процесс химикогермической обработки совмещает- О ся с процессом нагрева под термическую обработку. В качестве связующего для обмазки используется гидролизованный втилсиликат.

Состав позволяет проводить процесс в обычной печной среде при длительных высокотемпературных выдержках (1-20 ч. при 900-1100 С).

При насыщении иэ предлагаемого состава на стали 45 в диффузионном слое, 2О состоящем из боридов железа, содержится от 0,4 до 0,6% вольфрама.

Пример. Проводят диффузионное боровольфрамирование в обмазках стали

45 и 5ХНМ размерами (10x10xlO) мм.

Обмазку готовят смешиванием порошкообразных компонентов (размер фракции

О,:1-0,2 мм) с гидролизованным зтилсиликатом. Наносят обмазку толщиной от

4 до 5 мм на образцы из стали 45 и

5ХНМ окунанием. После сушки в течеwe 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе образцы помешают в электропечь, нагретую до.температуры процесса химико-термической обработки и выдерживают 4-6 ч. Закалку проводят с температуры диффузионного насыщения.

При закалке обмаэка теряет целостность и отделяется с поверхности образца. Результаты диффузионного насыщения

40 стали 45 и GXHM представлены в табл.1.

В качестве компонентов для приготовления обмазкн использовались технический карбид бора (ГОСТ 3647-71 и

5744-74) . железная окалина — отходы кузнеч нь-термического производства, натрий фтористый марки Ч" (ГОСТ

4463-66), карбид вольфрама порошкооб разн ый.

Из известного состава (30% No WO +

2 4 70%йа 64Щ при насыщении в обмазках в обычной печной среде диффузионные слои на образцах из сталей 45 и 5ХНМ не образовывались, а поверхность образцов окислялась.

Износные испытания, проведенные при параметрах трения (скорость скольжения

0,42 м/с ек, давл е ни е — 1 50 кг/см ), обеспечивающих температуру в зоне трения 550ОС, показали, что износостойкость боровольфрамированных образцов из стали 5XHN увеличивается в 16 раз в сравнении с закаленными и в 1,7 раза по сравнению с борированными (см. табл. 2).

Использование состава для,диффузион- . ного боровольфрамирования из обмазок стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами воэможность проведения процесса в окислительной среде без защитной оснастки, увеличение насыщающей способности состава, удешевление процесса, возможность получения диффузионного боровольфрамированного слоя на деталях сложной конфигурации, больших габаритов, повышение износостойкости и качества поверхности диффузионного слоя, совмещение диффузионного упрочнения деталей машин и инструмента с нх термической обработкой.

Таблицаl

125

10

165

130

165

120

160

51 15

40 15 . 10

6 135

4 115

6 145

4 115

6 145

4 105

6 135

722998

Та бли ца2.

Износ, мг/см км й

N.No. Вид обработки

1. Боровольфрамирование в предлагаемой обмазке состава, вес.Ъ

40 В4 С +1 5 W С + 10 NoF + 35 (железная окалина) 2. Борирование s известной обмазке, вес.

420

40-60

10-15

4-10

25-35

Карбид бора

Карбнд вольфрама

Натрий фтористый

Железная окалина, Составитель Л. Бурлинова

Редактор H. Козлова Техред Н. Ковалева Корректор М. немчик

Заказ 321/17 Тираж 1074 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

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

3. Закалка с температуры 860 С о

Отпуск с температуры 560 С

Формула изобретения

Состав обмазки для боровольфрамиро- 2р вания стальных деталей, включаюший боро- и вольфрамсодержашие вешества, о. т л и ч а ю ш и и с я тем, что он дополнительно содержит железную окалину и фтористый натрий, в качестве боросодержашего вешества используют карбид бора, а в качестве вольфрамсодержашего вешества — карбид вольфрама, при следуюшем соотношении компонентов> вес.%: зо

Источ ни ки и нфор маци и, принятые во внимание при экспергнз:.

1. Авторское свидетельство СССР

М 560002, С 23 С 9/02, 1975.

2. Ляхович Л. С. Многокомпонентные диффузионные покрыгия. Мнпск, 1974, с. 183.