Состав для борирования стальных изделий

МГГСЙ 4 И 9) (И) УДАРСТВЕННЫЙ НДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕЙИ ржит иево- ката- следумас.Ъ Остал ое ПИСАНИЕ ИЭОБРЕ Н АВТОРСИОВФУ СЯ(72) В.А.Рогов и В.В.Бутов (53) 621.785,5106(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Ю 876776, кл, С 23 С 9/04, 1979.2, Авторское свидетельство СССР 9 711165, кл. С 23 С 9/04 1978. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЯ, содержащий карбид бора и фтористый натрий, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с.целью брабатыва ельно сод ций алюмиотходы ства при понентов,45-60 снижения хрупкостииэделий, он дополнибиФторид калия, калкислый и наполнителлизаторного проиэвоющем соотношении ксмКарбид бораБифторид калияКальций алюми-ниевокислыйФтористый натрийНаполнитель - отходы катализаторного производства25 30 60 Изобретение относится м, металлургии, а именно к химико-термическойобработке, и может быть применено в,качестве насьацающей среды для диффузионного борирования стальных изделий.5Известен состав дяя диффузионногнасыщения стальных изделий, содержавий аледующив компоненты, мас.:Карбид бора 40-60Фтористый натрий 1,5-2,5 ЮПорошок серы 0,5-1,8Окись алюминия 36-58Данный состав позволяет проводитьнасыщение из порошков в герметических жаростойких контейнерах с исполь зованием ллавких затворов Ш .НедостаткОм данного состава является необходимость проведения процесса насыщения из порошков в герме. тических .жаростойких контейнерах с риспользованием плавких затворов,расходуется бОльшое количество насыщающей смеси, затрудняется термическаяобработка после процесса химико-термической обработки.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является состав Г 23, содержащий следукициекомпоненты при следующем их соотношении, мас.:Карбид бора 50-60фторнстый натрий5-10Колчеданныйогарок 30-45Известный состав позволяет проводить насыщение в окислительной среде беэ защитной оснастки, однако в процессе диффузионного упрочнения возможно сползание обмазки с вертикальных стенок изделия и их интенсивное 40окисление. Кроме того,образуемые поинасыщении диффузионные слои обладаютвысокой хрупкостью, что затрудняетприменение названного состава дляупрочнения деталей машин и инструмента, работающих в условиях ударныхэнако-переменных нагрузок..Целью изобретения является снижение хрупкости обрабатываемых изделий.Поставленная цель достигается тем,50что состав для борирования стальныхизделий, содержащий карбид бора ифтористый натрий, дополнительно содержит бифторид калия, кальций,алюминиевокислый и наполнитель - отходы катализаторного производствапри следующем соотношении компонентов, мас.лКарбид бора 45-60Бифторид калия 4-9Кальций алюминиевокислый 5-12фтористый натрий 3-8Наполнитель - от"ходы катализаторно го производства Остальное 65 Причем отходы каталиэаторногопроизводства согласно способу полуЧения по ОСТУ 6-:03-71-78 имеют состав, мас.: еО Х 1-8 КО 0,7-1,0,СаО 2-3, А 10, 3-4, Фе 0, фе ОостальноеВведение в предлагаемый составбнфторида калия в количестве 4-9снижает показатель хрупкости диффуэкониого слоя. Увеличение количества бифторида калия свыше 9 приводитк уменьшению борсодержащего вещества, что способствует, снижению насыщающей способности борирующего состава, уменьшение его на 4 и нижене позволяет снизить показательхрупкости диффузионного слоя.Использование отходов каталиэаторного лроиэводства с размером частицне более 0,2 мм позволяет упроститьпроцесс подготовки смеси. для диффузионного насыщения, так как не требуетпредварительной операции измельченияжелезосодержащего. компонента.Введение в предлагаемый составкальция алюминиевокислого в количестве 5-12 улучшает сцелляемость обмазки с упрочняемым иэделием и повышаетее прочность при высоких температурах,-Увеличение, количества кальцияалкэяниевокислого свыше 12 приводитк уменьшению борсодержащих веществ,что способствует подавлению процесса,борирования. Уменьшение его от 5и ниже не позволяет получить надежных результатов по диффузионному насыщению в условиях окислительной печной среды,Состав дляборирования стальныхизделий готовят смешением порошкообраэных компонентов фракцией 0,1-0,2 ммв обычных условиях.Для нанесения состава на образцыиз стали готовят обмазку, где связующим для порошкообразной смеси является вода.Компоненты для приготовления обмазки применяются в виде технического карбида бора по,ГОСТ 3647-71,5744-62, фтористого натрия марки "Ч"Г.СТ 4463-66, бифторида калия маркиЧ" - ГОСТ 10067-62, кальция алюминиевокислого - МРТУ 6-09-496-63, марки"Ч", отходов. катализаторного йроиэводства по ОСТ 6-03-72-78.Термодиффуэионное насыщение изпредлагаемого состава проводят вобмазках на образцах из Ст. У 8 А размерами 10 ф 10 к 30 мм.Обмаэку толщиной 4-5 мм наносятна образцы путем погружения последних в подготовленный состав. Сушатв течение 10-20 мин лри комнатнойтемпературе на воздухе, затем помещают образцы в. злектропечь,. нагретуюдо температуры процесса химико-термической обработки 850-1100 С) и выдерживают 2-6 ч. Закалку проводят10 71661 4величины усадки обмаэки иэ предлагаемого состава по сравнению с известным в 3 раза,Показатель хрупкости диффузионныхслоев, полученных из предлагаемого5 . состава, ниже в 2,9 раза по сравнению с показателем хрупкости слоя,полученного иэ известного состава,Использование предлагаемого состава для диффузионного борирования из10 обмаэок р стальных изделий обеспечи,вает по сравнению с известными сос"тавами. уменьшение величины усадкина л 300 р повышение надежности процесса диффузионного насыщения в окис 5 лительной среде, воэможность получения борированного слоя на деталях,сложной Конфигурации, больших габаритов. СоставСоотношение Продол-Величинажениеусадкинасыще- , обмазки,компонентов, мас.Ф Показательхрупкости Каль- фто-, ; Отходы ций рис-катали 1алюми- тый заторноав ниево- натрий го прокислый изводства 1Кар-Вибид ; фтобора 1 ридкалия ния, ч 54 45 б 55 .4 1,5 40 Предлагаемый 12 4 25 8 5 30 2,5 2,0 То же 50 7 46 9 60 б 33 3 61 11 2,0 9 6 30 4,0 6 3 14 5 3 5 2,5 20 1,8 40 0,015 0,016 Извест- ный Колчеданный огарокСоставитель Г.БахтиноваРедактор Г.Волкова ТехредЛ,Иикеш.Корректор В.Бутяга шшевш те вею вв аш ее ва ШШвв еа а а Заказ 77/22 Тираж 900 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосквар Ж 35 р Раушская наб р д 4/5 а ее ж жавеаевввававве ввевавафилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 при,температуре диффузионного насыщения. При закалке обмаэка теряет целлостность и отделяется с поверхности образцов. При выше названных условиях термодиффузионногонасыщения наблюдается усадка на величину Й,Результаты диффузионного насыщения Ст. УЗА после обработки иэ составов, содержащих компоненты в различных соотношениях представлены в таблице. Как видно иэ таблицыр величинаусадки обмаэки при 900 рС в течение2 ч составляет 2,0 мм, в тоже времянасыщение нз известного состава притеФ же условиях приводит к большейвеличине усадки (б мм). Полученныеданные свидетельствуют обуменьшении 0,0045 О,0060 0,0050 0,0055 0,0090 0,0055 0,0050