Состав для электролизного боромеднения стальных изделий

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 2606 В 1 (21) 3309688/22-02 (31 М. КЛ.З С 23 С 9/10 . с присоединением заявки КВ Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий.,ч,(54) СОСТАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГО БОРОМЕДНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИИ20 Изобретение относится к металлур- -гии, в частности к химико-термическойобработке металлов, и может быть использовано для повышения надежностии долговечности конструкционных материалов, применяемых в машиностроении,Известен состав для боромедйения,содержащий технический карбид и порошок медиЦ,Недостатком состава является необходимость проведения диффузионногонасыщения при высоких температурах,возможность спекания состава в процессе обработки, что приводит к снижению чистоты поверхности, росту зерна аустенита в переходной диффузионной зоне, вследствие чего покрытиеплохо сопротивляется значительным повеличине удельным динамическим нагрузкам. Кроме того, указанный составневозможно использовать для боромеднения,в качестве электролита из-заего высокой температуры плавления.Известен также состав для боромед,нения, состоящий иэ карбида бора,буры и меди (23.Недостатками известной среды являются малые скорости Формированияпокрытия,.высокие температуры диффузионного насыщения, снижающие устойчивость покрытия против значительных удельных динамических нагрузок, вследствие чего снижается износостойкооть тяжелонагруженных деталей машин. Кроме .того, в процессе диффузионного насыщения возможно спекание состава, поэтому ее нельзя использовать. многократно. Состав быстро истощается, теряет свою активность.Цель изобретения - снижение температуры обработки и повышение износостойкости обрабатываемых иэделий,Поставленная цель достигается тем, что в среду, содержащую. буру и медь- содержащее вещество, дополнительно вводят хлористый калий, а в качестве медьсодержащего вещества - хлористую медь при следующем соотношении компонентов, мас.ЪХлористая медь 15-20 Хлористый калий 5-7 Бура Остальное При предлагаемом соотношении компонентов хлористый калий и хлористая медь образуют эвтектику с температурой плавления 144 оС. Вследствие это" го снижается температура плавления всего состава, Благодаря этому можно977515 проводить диффузионное насыщение при температурах ниже Фазовых превращений в сталях (700 О),т.е. на 200 С ниже, чем в,известных средах. Это способствует Формированию мелкозернистой переходной эоны под слоем боридов, 5 что приводит к повышению износостойкости диффузионных покрытий при приложении значительных динамических нагрузок, формируются покрытия с мень.шими остаточными напряжениями. Введенйе в состав электролита хлористой меди менее 15 снижает пластичность покрытий, а при введении более 20 уменьшается скорость формирования боридов из-за высокой концентрации д меди, выделяющейся на поверхности катода - детали.Для приготовления электролита в графитовый тигель, нагретый до 800 С загружают расчетное количество буры, плавят и на зеркало расплава загружают эвтектическую смесь, состоящую из хлористого калия,и хлористой меди,Толщина слояборидов,мкм Результаты испыта- ний Компоненты, мас. Ц Состав бура хлористыйкалий хлористая мед Ир мг/см кмРу,кг/мм2Щ 1,6 270 750 45 80 290 1,4 750 50 76 1,5 280 750 48 20 73 750 ф Прототип Слоя нет 900 , 110 2,0 250 15 ф 80 2 76 3 73 270 120 900 260 1,9 115 900 20 160 3,5 55 900 Прототип щий буру и медьсодержащее вещество,45 о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения температурЫ обработки и повышения износостойкости обрабатываемых Изделий, он дополнитель"но содержит хлористый калий, а в качестве медьсодержащего вещества -хлористую медь.при следующем соотношении компонентов,мас.:Хлористая медь 15-20Хлористый ка 55лий 5-7Бура - ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 724602, кл. С 23 С 9/04, 1980.2. Защитные покрытия наееталлах,Сборник, вып. 5. 1 Наукова думка",1971, с. 172-175.Тираж 1053 Подписное БНИИПИ Заказ 9123/33 Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из таблицы, покрытия полученные в предлагаемой среде, обладают большей (в 1,5 раза) износостойкостью и сопротивляемостью динамическим нагрузкам.Применение предлагаемого электролита позволит снизить температуру диффузионного насыщения (на 200 ОС) и тем самым уменьшить влияние химико- термической обработки на величину зерна продуктов распада аустенита; уменьшить затраты энергии на осуществление диффузионного насыщения за счет снижения температуры насыщения; продлить срок службы деталей машины, работающих в условиях приложения динамических нагрузок.Формула изобретенияСостав для электролизного боромеднения стальных изделий, включаюперемешивают расплав до полного растворения компонентов и доводят температуру расплава до необходимой при диффузионном насыщении.П р и м е р. Проводят боромеднение образцов стали 40 в трех составах электролитов Р 1, 2, 3 при 750- 900 С, при катодной плотности токао0,1 а/см в течение 2 ч и испытывают2образцы на износ на машине МТФпри приложении динамических нагрузок (коэффициент динамичности К = 1,6). О стойкости покрытий судят по приведенному износу (Ор) и удельным нагрузкам Ру, при которых начинают интенсивно образовываться трещины в покрытиях. Для сравнения проводят испытания образцов стали 40 с покрытиями, полученными в известной среде,. состоящей из 94 смеси буры и карбида бора и 6 порошковой меди при 900 ОС в течение 2 ч.В таблице приведены результаты испытаний.