Способ упрочнения изделий

О П И С А Н И Е (1 ц 920078ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик .( 54) СПОСОЬ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к химикотермицеской обработке стали, а именно к диффузионному борированию,Известен способ упроцнения изде" лий, включающий борирование штамповых сталей при индукционном нагреве в порошкообразной среде при 880-1100 ОСосо скоростью нагрева 50 С/с с последующей закалкой и отпуском Я .Недостатком этого способа борирования является получение боридной10 структуры грубого включения боридов.Известен способ упроцнения, позволяющий получить композиционную боридную структуру высокой дисперсности с твердостью Н 1 820-1220 кгс/мм и2. т 5 высокой пластичности в условиях динамических нагрузок. Способ получе" ния такого слоя предусматривает повторный нагрев ТВЧ в вакуумной установке до 1100-1170 С с предварительно борированных при 900-1000 С сталей со структурой боридов ГеВ и Гет В.8 результате такого нагрева и резко 2го охлаждения сплошной слой боридовГеВ и Сет В преобразуется в композиционный 23.Однако недостатками такого способаполучения композиционной бориднойструктуры являются необходимость применения вакуумного оборудования принагреве ТВЧ с целью предохраненияот окисления нагреваемой поверхности и длительность поэтапно проводимых процессов, цто в совокупностиснижает технологичность способа.Цель изобретения - повышение износостойкости путем получения компози"ционной боридной структуры, технологичности процесса и его интенсификация,Поставленная цель достигается тем,цто согласно способу упрочнения изделий, включающем нагрев и выдержкув борсодержащей среде при 9001000 С, последующий нагрев до 11001150 С, выдержку и непосредственнуюзакалку, нагрев до 1100-1150 С20078 4ной печи при 450-470 С в течение 1 ц,с охлаждением на воздухе.Исследованиями установлено, чтопри одинаковой твердости структур(,Ноо 1000-1200 кгс/мм ) композиционная структура обладает примерно в1,2- 1,5 раза большей иэносостойкостью чем структура грубого включенияборидов. Так как образование высокодисперсной эЬтектики происходит вборонасыщающей среде, то отпадаетнеобходимость предохранения поверхности от окислительного воздействиякислорода воздуха, т.е, примененияспециального вакуумнЬго оборудования. Кроме того, способ предусматривает получение композиционной структуры ступенчато с одной установки,то длительность процесса сокращается в 3-5 раэ,Использование предлагаемогоспособа получения композиционнойборидной структуры позволяет отказываться от применения дорогостоящего вакуумного оборудования и обеспечивает непрерывность процесса,цто в совокупности повышает технологичность и ускоряет процесс,30 Способ упроцнения иэделий,включающий нагрев и выдержку в борсодержащей среде при 900-1000 С,последующий нагрев до 1100-1150 С,выдержку и непосредственную закалку,о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения износостойкости путемполучения композиционной боридной40структуры, технологичности процессаи обеспецения его интенсификации,нагрев до 1100-150 С также проводятв борсодержащей среде со скоростью200-300 С/с с выдержкой в течение1-3 с.2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, цто после закалкипроводят отпуск,Источники информации,50 принятые .во внимание при экспертизе1. Применение токов высокой цастоты в электротермии. Л., Машиностроение", 1973, с. 129,2, Защитные покрытия на металлах,вып 7, 1973, с. 187-190.24 Тираж 1049 Подписное ВНИИПИ Заказ 2272/ 3 9также проводят в борсодержащей средесо скоростью 200-300 С/с с выдержкойв течение 1-3 с.После закалки проводят отпуск.В результате предлагаемого способа получения композиционной бориднойструктуры на первой ступени борирования происходит образование сплошного слоя боридов ГеВ и Ге В,. которые при 1100-1150 С согласно диаграммы состояния системы железа-бор-углерод образуют эвтектику, состоящуюиз борида Ге 2 В и жидкой фазы. Резкое охлаждение (закалка) способствует образованию композиционной боридной структуры, которая состоитиз высокодисперсных включений боридов Ге В в более мягкой основе.Структура мягкой основы состоит измартенсита (после закалки) или троостита и сорбита (после отпуска.),Композиционная боридная структураобладает высокой пластичностью иневысокой твердостью Н, 100021200 кгс/мм по сравнению со сплошным слоем боридов ГеВ и Ге 1 В, которые имеют высокую твердость Ншо2000-2400 кгс/мм и хрупкость.Высокая скорость подъема температуры и кратковременная выдержкапри нагреве под закалку необходимыдля образования мелкодисперсной эвтектики, так как при меньших скоростях подъема температуры и длительныхвыдержках образуется эвтектика грубого строения,П р и м е р . Проводят борирование инструментов типа пуансона диаметром 10 мм из стали 7 Х 3 в твердой порошкообразной среде состава, 3: 97 ВцС и 3 Фтористый натрий, Нагрев пуансонов осуществляют в керамических муфелях, наполненных порошкообразной средой вышеуказанного состава. Муфель нагревают от многовиткавого индуктора, подключенного к генератору высокой частоты ЛЗВ Первую ступень борирования проводят при 950+1 ОфС со скоростью 45 С/с в течение 15 мин, затем температуру поднимают до 1120 С со скоростью 250 С/с. Время выдержки при 1120 С 2 с. Охлаждение пуансонов проводят в масле, после этого отпуск в камерФормула изобретения