Состав для жидкостного борирования стальных деталей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 1,931802(22) Заявлено 120880 (21) 2971514/22-02 с присоединением заявки Йо С 23 С 9/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 3005.82, Бюллетень Мо 20 Дата опубликования описания 300582 з УДК 621. 785, .51.06(088.8)(.54) СОСТАВ ДЛЯ ЖИДКОСТНОГО БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕИ 25 30 Бор 6-8 Изобретение относится к химико- термической обработке металлов, а именно к процессу поверхностного насыщейия сталей бором в расплаве солей с целью повышения иэносостойкости деталей с внутренними рабочими поверх" ностями,работающими при трении, в частности при гидроабраэивном изнашивании.ОИзвестен состав для борирования, содержащий буру с добавлением 1-15 вес)бора и галоидных солей щелочных или щелочноземельных металлов(11Однако при обработке данный состав расслаивается на буру и галоген" содержащие соли, что приводит к неравномерному борированию и увеличению испарения расплава, которое сопровождается потерей тепла.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является состав для борирования, содержащий натрий хлор, натрий фтор, буру,. бор в следующих процентных соотношениях 2), вес,%:Натрий хлор 45-55Натрий фтор 15-25Бура 15-30 Температура процесса борирования 900-950 оС. Данный состав является достаточно технологичным по вязкости расплава и по интенсивности образования диффузионного слоя. Однако применительно к деталям сложной конфигурации и с внутренними рабочими поверхностями ограниченных размеров проходного сечения, данный состав имеет недостаточновысокую скорость растворения налипших солей, поскольку содержит фтористый натрий, растворимость которого составляет 5 г/л при 90 оС.В связи с этим время отмывкидета-, лей от солей остается значительным, что снижает производительность про-. цесса. Кроме того, при совместном расплавлении буры и фтористого натрия выцеляется токсичный фтористый водород, что накладывает дополнительные требования по технике безопасности при использовании данного состава.Цель изобретения - повышение технологичности процесса и улучшение условий труда путем исключения токсичных.элементов из солевого состава.Для достижения указанной цели в состав, содержащий буру, бор аморф931802 БураХлористый натрий 51-58 13-15 Хлористый калий 17,-20 Формула изобретения Бура 51-53 Хлористый натрий 13-15 ВНИИПИ Заказ 3671/34 Тираж 1049 Подписное . Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ный,хлористый натрий, дополнительно вводят хлористый калий, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: Бор аморфный Остальное10Введением в солевой состав хлористого калия при предлагаемых соотношениях компонентов достигается,низкая температура плавления смеси, равная 640-655 ОС, которая при нагреве 5 до 880-920 С обладает высокой жидкотекучестью, что обеспечивает полное заполнение солевым расплавом отверстий деталей, имеющих ограниченные размеры проходного сечения и значительную глубину. Кроме того, предлагаемый состав для борирования деталей значительно уменьшает унос солей после процесса борирования. Более высокая растворимость хлористого ка лия в воде, составляющая 54 г/л при 90 С, чем фтористого натрия, поэвооляет более чем в 10 раз сократить время отмыва деталей, особенно с внутренними обрабатываемыми поверхностяья,что повьааает производительность процесса. Отсутствие в предлагаемом составе соединений элементов, которые при расплаве или растворении образуют высокотоксичные вещества, позволяет улу ить санитарные условия 35 работы данного технологического процесса и сократить расходы на мероприятия по технике безопасностиП ри м е р 1. Готовят. смесь: бура, хлористый натрий, хлористый калий, 40 аморфный бор в виде порошков и тщательно смешивают в соотношении, вес. :52: 14: 19." 15 соответственно. Приготовленную смесь засыпают в контейнер иэ коррозионностойкой стали 45 12 Х 18 Н 10 Т и нагревают в печи до температуры плавления, равной 640 ОС, и затем до рабочей температуры 900120 С. При этой температуре обрабатываемые детали погружают в расплав и в зависимости от требуемой толщины диффузионного слоя. выдерживают в течении 1;5-3,5 ч.Борированию подвергают сталь 12 Х 18 Н 10 Т. Диффузионный слой, образующийся в результате борирования,имеет толщину в зависимости от времени обработки от 45 мкм (при ,5 ч)до 90 мкм (при 3,5 ч и микротвердость 1950-2100 кгс/мм 1.П р и м е р 2.Готовят смесь:бура, хлористый натрий, хлористый калий, 60 аморфный бор в виде порошков, смешивают в соотношении, вес,Ъ;51:13:17;19 соответственно. Приготовленную смесь засыпают в контейнер из коррозионностойкой стали 12 Х 18 Н 10 Т и нагревают до температуры плавления, равной 650 С, а затем до рабочей температуры, равной 900120 ОС. При той температуре обрабатываемые детали погружают в расплав и в зависимости от требуемой толщины диффузионного слоя выдерживают в течение 1,5-3,5 ч. Толщина диффузионного слоя 45-90 мкм, микротвердость 1950-2100 кгс/ммП р и м е р З.Готовят смесь:бура, хлористый натрий,хлористый калий, бор в виде порошков смешивают в соотношении, вес.В: 53:15:20:12 соответственно и нагревают до температуры плавления 655 ОС, а затем до 900120 ОС. Методика проведения испытаний аналогична примеру 1 и 2. Результаты опытов совпадают с предыдущими результатами: толщина диффузионного слоя 45-90 мкм,микротвердость 1950- -2100 кгс/мм 1. Использование предлагаемого состава для борирования деталей иэ нержавеющей стали обеспечивает по сравнению с известными решениями возможность получения изностойких покрытий на деталях сложной конфигурации с внутренними рабочими поверхностями эа счет повышенной жидкотекучести расплава. Состав для жидкостного борирования стальных деталей, включающий буру, бор аморфный, хлористый натрий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения технологичности процесса и улучшения условий труда, он дополнительно содержит хлористый калий при следующем соотношении компонентов, вес.В: Хлористый калий 17-20Бор аморфный Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство сссР М 206270, кл. С 23 С 9/10, 1965. 2. Авторское свидетельство СССР 9 677739,кл. С 23 С 9/10,. 1979.