Способ борирования изделий

,ЯО аС 2 ТЕ ОУ СВИДтЕЛЬОТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С 9 СПо ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП 4 СПИСАНИЕ ИЭО(72) С.И. Шаповалов и В.И. Алимов (71) Донецкий ордена Трудового Красн го Знамени политехнический институт (53) 621.785.53(088.8)(56) 1, Ворошнин Л.Г, и др. Борирование стали. М., 1978, с. 9"90,2. Авторское свидетельство СССР й 779 М 36, кл. С 23 С 9/04 1979(5)(57) СГ включающий грев и выде о т л и ч а с целью пов стойкости и ности осуще тем нагрева ОСОБ БОРИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ, активацию поверхности, наржку в насыщающей среде, ю щ и й с я тем, что, ышения эксплуатационнойзделий, активацию поверхствляют окислением ее пуи выдержки при,300-600 С.1 ОМ 6 00 500 600 700 200 300 Температура окисления, С Без окисления для сравнения М 19 34 36. Изобретение относится к химико-термической обработке изделий, а именнок борированию, и может быть использовано в машиностроительной промышленности. 5Известны способы борирования изделий путем помещения их в насыщающуюсреду, нагрева, выдержки и охлаждения Г 1 оНедостатком этих способов является низкая производительность процесса насыщения, обусловленная низкойскоростью диффузии насыщающих элементов.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигае мому результату является способ бо"рирования, включающий предваритель"ную активацию поверхности путем вы"держки в 10-ном растворе сульфосали" 20циловой кислоты и последующее насыщение путем нагрева и выдержки в борсодержащей среде 2Однако активация поверхности поизвестному способу растравливает25металл, приводит к образованиюпор,снижению прочности и. эксплуатационной стойкости изделий.Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости изделий.Для достижения поставленной целисогласно способу борирования иэделий,включающему активацию поверхности,нагрев и выдержку в насыщающей сре"де, активацию поверхности осуществляют окислением ее путем нагрева и вы" З 5держки при 300-6000 С,Вследствие того, что поверхностьизделий перед их помещением в насыщающую среду активизируют окислениемпри 300"600 С, ускоряется процесс40насыщения, так как бор обладает большим сродством к кислороду, цем желе"эо, и поэтому окислы железа, получено,ные нагревом до 300-600 С, активно Средняя глубинаслоя мкм 37 135 5 П р и м е р 2, Изготовляют цилиндрические изделия с наружным диаметром 25 и длиной 100 мм иэ стали55 3 ХЗИЭФ, имитирующие корпуса вталкивающих пуансонов для производства гаек горячей высадкой; 72 2взаимодействуют с насыщающей средой,содержащей бор, образуя активные атомы, насыщающие изделия.При температурах окисления ниже300 оС и длительности менее 10 мин получаются тонкие пленки, эффективностьдействия которых незначительна. Притемпературах окисления выше 600 Си длительности более 60 мин получаются отслаивающиеся пленки, всвязи счем эффективность действия их такженезначительна.П р и м е р 1, Для осуществле"ния предлагаемого способа Ьорирования используют образцы из ниэкоуг"леродистой стали с содержанием 0,254углерода ( в среднем )Из одного и того же прутка сталидиаметром 18 мм изготовляют цилиндри.ческие образцы диаметром 15 и высо"той 8 мм. Поверхность образцов прошлифовывают аЬразивной бумагой одинаковой зернистости. После обезжиривания ацетоном образцы окисляют нагревом до температур 200, 300, ЙОО, 500,600, 7000 С с выдержкой 0,5 ц. Накаждый режим используют 5 образцов. Затем предварительно окисленные и неокисленные образцы оЬмазывают борирующим составом, состоящим из 507. кар-бида Ьора и 50/ криолита, нагреваютдо 1000 С в трубчатой печи и выдерживают в течение 0,5 ч, д затем охлажда.ют, После удаления оЬмазки и изготовления шлифов с помощью микроскопаИИМизмеряют глубину насыщенного.борированного )слоя, ГлуЬину слояизмеряют на всех шлифах в идентичныхФточках, На каждом шлифе производят,по 10 замеров. После "усреднения результатов по всем замерам и образцамполучают значения глуЬины насыщенногоборированного )слоя,В таблице приведены значения глубины насыщенного (борированного ) слоя. Пять изделий борируют.по предлагаемому способу: поверхность прошлифовывают абразивной бумагой одинаковой зернистости, обезжиривают ацетоном, окисляют нагревом при 575 С в тецениоМ 5 мин, затем обмазывают борирующим3 10446 составом, состоящим из 50/ карбида Ьора и 501 криолита, нагревают до 1000 С, выдерживают в течение 1 ч, а затем охлаждаютСредняя глубина борированного слоя составляет 61 мкм.Пять изделий (таких же ) борируют в оЬмазке того же состава и при том же режиме, но. предварительно активацию поверхности проводят в 104-ном 10 растворе сульфосалициловой кислоты по прототипу. Средняя глубина борированного слоя составляет 52 мкм.Испытания на эксплуатационную стойкость проводят в устройстве, ( обеспечивающем циклические удары с частотой 60 ударов/мин торцами борированных изделий о нагретую на 700 С стальную пластину из Ст 3 в устройстве это обеспечивается 724падением борированных изделий под действием собственной силы тяжести с высоты 7 мм ).Эксплуатационную стойкость бори" рованных иэделий оценивают по количеству соударений до появления сколов и выкращивания борированного слоя.Стойкость иэделий, борированных по предлагаемому способу, составляет 17-21 тыс. соударений ( 19,5 тыс. соударений в среднем).Стойкость изделий, борированных с активацией поверхности по извест" ному способу составляет 12"17,5 тыс. соударений (14,5 тыс. соударений в среднем).Таким оЬразом, предлагаемый спо" соб борирования изделий обеспечивает повышение эксщуатационной стойкости.Составитель Р. КлыковаРедактор С. Квятковская Техоеб В Яалекорей КоооекторИ. ЗимокосовЗаказ 7 ч 65/23 Тираа .956 ПодписноеВНИИПИ"Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1130 Иосква МРаушская наб. 8. Мфилиал ППЙ Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,