Способ борохромирования стальных изделий

(21) 4 (22) 0 (46) 3 (71) К 50-ле ческо след приб 733571/023.07.890.06.91. Бюл. В 24иевский политехнития Великой Октяй революции и Всеовательский инстиоростроения,М.чернега, В,Г,Хашковский, В,Л.Ж ческий институт им, брьской социалистисоюзный научно-истут аналитического няк, М нжера ернега, .Л.ЛитА.А ИН И сится к химико-тератериалов и можетмашиностроении ии, автомобилестрошлен ности, химиче, приборостроении атационных характеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССМ 863709, кл. С 23 С 9/04, 1981,54) СПОСОБ БОРОХРОМИРСТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение атно мической обработке м быть использовано в (сел ьхозмашиностроен внии), пищевой промы ском машиностроении для повышения эксплу ристик изделий. Целью изобретения является повышение коррозионной и кавитационной стойкости изделий.Способ борохромирования включает борирование при 910-975 С в течение 0,75- 1,25 ч с газовым неконтактным хромированием при 950-1050 С в течение 2-4 ч, борирование осуществляют в порошковой смеси следующего состава, мас, :Технический карбид бора 96-98 Молибдат натрия 2-4(57) Изобретение относится к химико-термической обработке и может быть использовано в машиностроении, пищевой, химической промышленности. Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости борохромированных покрытий в водных растворах серной кислоты и хлористого натрия в 1,5 раза, а кавитационной стойкости - в 2 раза, Это достигается тем, что изделия сначала борируют при 910- 975 С 0,75-1,25 ч, а затем проводят хромирование при 950-1050 С 2-4 ч, при этом используют борирующий состав при следующем соотношении компонентов, мас./,; технический карбид бора 96-98, молибдат натрия 2-4. 1 табл,При борохромировании предложенным способом наблюдается увеличение кавитационной стойкости в 2,0 раза, а коррозионной в 1,5 раза. Карбид бора В 4 С используют в виде порошка технической чистоты. Технический карбид бора используется как абразивный материал и среда для порошкового метода борирования.Молибдат натрия йагМо 04 используется в производстве красок и лаков, Тл 687 С.Хром используют в виде порошка марок ПХМ (до 125 мкм) и ПХС (до 150 мкм) при восстановительном методе получения порошка из электрохимического хрома марок ЭХ и ЭРХ при простом механичеком измельчении.На этапе борирования МагМо 04 понижает термодинамическую активность бора и способствует тому, что и специальные бори 1659528ды РеВ и РегВ в виде сплошной зоны вдиффузионном слое не образуются.Диффузионный слой представляет собой твердый раствор бора в а -железе. Вероятно специальные бориды (РеВ и Ре 2 В) вдисперсном виде расположены по границам зерен; Толщина диффузионного слояпри принятых условиях насыщения можетдостичь 100-500 мкм.Отсутствие сплошной зоны боридовсвязано с тем, что в насыщающей смеси в, процессе борирования при 910-975 С происходит взаимодействие атомарного бора сМо, входящим в йа 2 Мо 04, поэтому умень, шается диффузия атомарного бора в насы, щающую стальную матрицу, а внасыщающей порошковой смеси образуется МОВ 2,П ри ме р, Процесс борирования сталейзаключается в следующем: в контейнер изнержавеющей стали засыпают часть смесипорошка технического карбида бора 96-98мас.фи молибдата натрия 2-4 мас. , а затем в контейнер помещают изделия и засыпают оставшейся частью порошковойсмеси.Для отделения реакционного пространства контейнера от печной атмосферы ипредотвращения проникновения в него воздуха контейнер закрывают листом асбестаи засыпают натросиликатным стеклом, Этообеспечивает герметизацию контейнерапри нагреве сталей 45 и У 8 до температурыборирования 910-975 С продолжительностью 0,75-1,25 ч, По окончании изотермической выдержки контейнер с деталямиизвлекают из печи. После охлаждения контейнера застывший силикат разбивают,контейнер распаковывают и извлекают детали.Хромирование в предложенном способе осуществЬяют следующим образом; вгерметическую реакционную камеру помещают порошок хрома 15 г/м, затемззагружают изделия, предварительно подвергнутые борированию в предложенномсоставе, При помощи вакуумного насоса вкамере создают разрежение, отключают насос, осуществляют нагрев до температурынасыщения 950-1050 С, повторно вакуумируют, вводят в камеру четыреххлористый углерод 5 мл/м", производят выдержку в течение 2-4 ч, и охлаждают до комнатнойтемпературы. По мере необходимости изделия подвергают дальнейшей термическойили механической обработке,5 Микротвердость диффузионных слоевизмеряют на приборе ПМТ-З, кавитационную стойкость борохромированных покрытий на стали 45 и У 8 определяютмагнитострикционным методом на приборе10 УЗДНТ, средой служит водопроводная вода, оценивают износ по потере массы навесах ВЛРг в течение 10 ч.Коррозионную стойкость оценивают весовым методом, коррозионной средой слу 15 жит 0,1 н,раствор Н 2 ЯО и 3-ныйрастворМаС в воде.В таблице приведены результаты испытаний сталей У 8 и 45 с борохромированными покрытиями,20 Оптимальный способ борохромирования; борирование сталей 45 и У 8 при 950 Св течение 1 ч в порошковой смеси следующего состава, мас. :Технический карбид бора 9725 Молибдат натрия 3хромирование при 1000 С в течение 4 ч,При использовании составов и режимовобработки, выходящих за пределы заявляемых, наблюдается уменьшение кавитацион 30 ной и коррозионной стойкости покрытий.Из данных, приведенных в таблице,видно, что при борохромировании предложенным способом кавитационная стойкостьвозрастает в 2 раза, а коррозионная в 1,535 раза по сравнению с прототипом,Формула изобретенияСпособ борохромирования стальныхизделий, включающий нагрев до температуры обработки в насыщающей среде и выдер 40 жку при этой температуре, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что, с целью увеличения коррозионной и кавитационной стойкости обработанных изделий борохромированиеосуществляют в две стадии; сначала прово 45 дят борирование при 910-975 С а течение0,75-1,25 ч в среде, содержащей техничекийкарбид бора и молибдат натрия, при следующем соотношении компонентов. мас. ;Технический карбид бора96-9850 Молибдат натрия 2-4а затем проводят газовое хромирование при950-1050 С в течение 2-4 ч.1659528 л обработки Состав насыкаюяесрази при борнроияннн, мяс," 7 арка стали окой вокаватальровня, кг/и Хв аятаво кстоякосткгlм10 Иикротвть,н 3 ОХВас 1 Стань 45 16,0 15,0 Сталь УВ 6,0 14,5 0,050 00040 0,045 0,0043 Вс 50 мйс,г колчеданныя) ее сткый Ферро-сг 15; ЗВ Вар 51 колчедан 281 950 С, Я ч огйро С, 1 ч С, а ч 7,5 Ь,5 Сталь 4 О, 0025 0,0025, 003 ,003 038 орн ОС, а ч 0 ОЭ Чяко ХроюрованнВорнрование 1 ч Эа 040 16 16 Стал 8 ,9 ромирование 1000 С 4 Сталь УВ Сталь 45 34 0,04 0,03 яаз,осе Вес 97 нне 950 С, 45 Зори 0,0027 О, 0027 7,с, а 0,03 0,03 7,Храиирование 1000Ворнроваине 95015 юн Стал,002 Хранировлкие 1000 С, Борнрованне 950 С, 1 30 юн Э 025 7,8 8,20,20 Сталь УВ Сталь 45 036 Вз 8,0 7 5 002,0060 , 0060 таль осз 3 Хромнрование 900 О, 0040 Вз С 97иа яроеЯз С 97 таль 45 таль УВ ОООСч 1100 С, 2 ч 50 С, 1 ч 0,0040 0 0040 0,0040 таль о,О,т,оО 3С 97 ОООС, 1 ч50 С 2 ч1 ОООС, 5 ч таль 19,5 20,0 0,00 0,8 0,8 0,03 0,03 О, 0036 За ПоОЗ 3 Стал Составитель Л.БурлиноваРедактор О.Спесивых Техред М,Моргентал Корректо вцов Заказ 1823Тираж 561 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 иззсдстзеннс.издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарин, 101 орироваюе 950Хронировакие 1000орнрованне 950Хромнрование 000 ромнрование 105Борироввнне 950роммрованне 1000орированне 975 Горированнеромироваииеорированиеромяроваинеорнрованиероиирование Юа Мобз 4ВС 9 ЬЮа Пабз 2ВС 97 Сталь 48 Сталь 45 Сталь 8 Сталь 45 Сталь УВ 15,0 15,0 19,0 19,5 7,86,918,1 В,О0,810,