Состав для борирования стальныхдеталей

 

Г. Д. Габинская, А. М. Сурмий, В. А. Бойко, Ю. Н. Лякс и В. И. Гребенкин (72) Авторы изобретения

Краматорский наушо-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (71) Заявитель

f (54) СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к составам для диффузионного борирования стальных деталей.

Известен состав для борирования в порошковых смесях, состоящий из карбида бора, в который для интенсификации процесса насыще- > ния введен фторкстый алюминий (AIFq) в количестве 0,1 — 3% от scca порошка бора 111.

Однако применение такого состава недостаточно интенсифицирует процесс борирования по сравнению с насьпцением в чистом карбиде бора. Кроме того, фтористый алюминий является токсичным веществом.

Известен также состав, состоящий иэ карбщр бора, в который для интенсификации процесс насьацения в качестве активатора введен четыреххлористый углерод 0,4 — 1% от веса порошка карбида бора (2}.

Применение этого состава позволяет полу-чить иа стали 35ХГСА борированный слой толщиной 0,22 — 0,25 мм за 6 час при температуре 950 С.

Однако применение такого состава недо. статочно интенсифицирует процесс борирова2 ния по сравнению с насыщением в чистом карбиде бора. Кроме того, основными недостатками указанного состава являются следуинцне: четыреххлористый углерод даже крк обычных условиях (в холодном состоянии) обладает. наркотическим действием, токсичеи, вызывает тяжелые поражения печени и почек, при нагреве выше 250 С четыреххлористый углерод разлагается на поверхности металла, образуя фосген, который является ОВ.

11елью изобретения является интенсификация процесса насыщения бором.

Поставленная цель достигается тем, что в карбид бора введена щавелевая кислота при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Карбид бора 90 — 94

Щавелевая кислота 6-10

Положительный эффект щавелевой кислоты. объясняется следующим: щавелевая кислота при нагреве до высоких температур распадается на простейшие термически стабильные молекулы СО, СОз, СН, Н О и тл.,а ко. нечным итогом является распад исходного

3 802396 4 состояния на молекулы Н, 0 и элементар. го агента используется кислород, который ный углерод. обеспечивает образование газовой фазы с выВ результате взаимодействия борсодержа- соким порциальным давлением субокислов, щей шихты с водородом образуется боро- н тем самым интенсифицирует процесс насыводород, который осуществляет перенос бора щения бором.

5 через газовую фазу на насьпценную поверх- Содержание щавелевой кислоты 6-10 ность. Вследствие восстановления бора водо- объясняется тем, что при меньшем содержародом на поверхности насьпцаемого изделия нии — снижается эффект высокой насьпцаюобразуются активные атомы бора. щей способности борирующей смеси, при

Таким образом, насьпцение происходит фак- О большем — увеличение глубины слоя не натически из газовой фазы за счет образования блюдается. в результате реакции восстановления активных Пример. В контейнеры из листовой атомов бора, образования на насыщаемой по- i стали укладывают прокаленные листы асбеста, верхности боридов и отвод атомов из зоны на которые насыпают слой соответственно реакции вглубь металла за счет диффузии. 5 1-ой, 2-ой и 3-ей смеси для борирования предКроме водорода, служащего элементом — лагаемого состава и смеси известного состава, транспортером, в качестве транспортирующе- компоненты которых приведены в таблице.

2289

0,2 — 0,21

1. Карбид бора

Шавелевая кислота 6

0,2 — 0,22

2280

2. Карбид бора 92

Шавелевая кислота 8

3. Карбид бора 90

Щавелевая кислота 10 0,19-0,24

2296

4. Карбид бора

0,08 — 0,15

1620

99-99,6

Четыреххлористый углерод

0,4 — 1,0

ВНИИПИ Заказ 105! 1/33 Тираж 1059 Подписное

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

49

В,каждый контейнер кладут по 3 образца из стали 45 и засыпают теми же смесями.

Сверху кладут по листу асбеста и засыпают нитросиликатной глыбой..

Все четыре контейнера загружают s камеро ную печь, нагревают до температуры 920 С, выдерживают 4 часа, выгружают из. печи, охлаждают до 50 — 80 С, распаковывают и извлекают образцы.

Результаты металлографического анализа приведены в таблице. Из сравнения их следует, . что после борирования в смесях предлагае мого состава скорость насьпцения и глубина борированного слоя на 15% выше, чем после борирования в.смеси известного состава.

Формула изобретения

Состав для борирования стальных деталей,,содержащий карбид бора и активатор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса насьпцения, в качестве активатора используют щавелевую кислоту при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Карбид бора 90 — 94 щавелевая кислота 6 — 10

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 415336, кл. С 23 С 9/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР У 404904, кл. С 23 С 9/04, 1971,