Расплав для электролизного борирования стальных изделий

(5)5 С 23 С 870й.й ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ АРВИДЕ(71) Ташкентский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1548264, кл. С 23 С 8/70, 1988,(54) РАСПЛАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНОГОБОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к расплавамдля химико-термической обработки стальных изделий и может быть использовано в .машиностроении для повышения стойкости.технологической оснастки и деталей оборудования.Целью изобретения является увеличение длительности использования расплавапри сохранении его высокой насыщающейспособности,Расплав для электролизного борирования стальных изделий, содержащий буру,селикомарганец и фтористый натрий, дополнительно содержит карбид бора и борную кислоту при следующем соотношениикомпонентов, мас,0:Селикомарганец 13 - 15Карбид бора 15 - 20Борная кислота 2 - 3Фтористый натрий 17 - 20Бура ОстальноеИзобретение позволяет увеличить длительность использования расплава при сохранении его высокой насыщающей способностиза счет повышения боросодержащих ве.БЦ 1696576 А 1(.-7) Изоб;,етение относится к расп химико-термической Обработки изделий и может бытьиспользов шиностроении. Целью изобретен ся увеличение глительности испо расплава г ри сохранении его высо щающей способности. Состав мас4: селикомаоганец 13 - 15; карб - 20; борную кислоту 2 - 3; фторист 17 - 20; буру остальное. Это позвол чить длительность использования на 1",0 - 140 ч за счет повышения щей способности на 10 - 680 ь, 1 т лавам для стальных ано в маия являетльзования кой насысодержит ид бора 15 ый натрий яет увелирасплава насыщаюабл. ществ и более медленного их разложения до активных атомов бора. Кроме того, предлагаемое соотношение компонентов буры и борной кислоты в расплаве изменяет строение расплавленной смеси - за счет иониза-. ции расплава уменьшается концентрация громоздких катионных и анионных группировок, что снижает температуру плавления сра,;ы и, как следствие, температуру начала диффузионного насыщения с 950 до 800 С, При атом увеличивается вероятность образования высокобористой фазы ЕеВ, что увеличивает микротвердость покрытия.Введение в предлагаемый расплав селикомарганца в количестве 5 - 15;4 увеличивает активность расплава, Увеличение количе.-.тва селикомарганца выше 15приводит к Образованию Осадка - шлама, загряз- няющего расплав, уменьшающего его жидкотекучесть, насыщающую способность, микротвердость покрытия. Уменьшение его ниже 5;ь не дает ощутимых результатов в интенсификации процесса.Использование борной кислоты в количестве 1 - 3 способствует понижению тем 1696576пературы диффузионного насыщения с одновременным повышением жидкотекучестирасплава. Увеличение количества борнойкислоты свыше 3% снижает активность ванны и способствует обрааованию боридов 5Ге 28. Уменьшение его ниже ЗЯ, не изменяетинтенсивность насыщения и структуоу диффуаионного слоя,Благодаря введению фтористого натрияв количестве 10 - 20% изменяется строение 10расплавленной среды, уменьшаются катионные и анионные группировки, что уменьшает вязкость и увеличивает электрическуюпроводимость расплава, Введение в жидкостный расплав фтористого натрия менее 10015нецелесообразно, так как строение расплавленной среды не иаменяется, Увеличениеколичества фтористого натрия свыше 20;1снижает активность насыщающей среды.Использование карбида бора в копичестае 5 - 20% способствует повышению насыщающей способности рас,плава. Увеличениеколичества бора свыше 20% снижает жидко"текучесть расплава, что ведет к уменьшениюнасыщающей его способности, Уменьшение 25его ниже 50 не вносит заметный вклад вувеличение длительности использованиярасплава,П р и м е р. Расплав дпя электролизногоборирования стальных изделий готовят следующим образом. Компоненты состава: буру и борную кислоту прокаливэют при 4000 Св течение 4 ч для удаления кристаллизационной влаги. Взвешивают порошкообразные компоненты состава в соответствии с 35указанными в таблице пределами. В жаростойкий контейнер, нагретый до -700 С,засыпают буру и борную кислоту и повышаюттемпературу до - 900 С, После их расплавления вводят последовательно фтористый натрий, селикомарганец и карбид бора всоотношениях, указанных в примерах 1 - 9таблицы. При этой температуре упрочняемыеобразцы иэ стали УЯА размером 10 х 10 х ЗОмм погружают в расплав. Для активиаации 45расплава через него пропускают обратныйпостоянный ток в течение 5 мин, Затем меняют полярность и проводят в течение всего периода диффузионное упрочнение: т = 1 - 4 ч(плотность тока на катоде-образце 0,15 - 0,2 А/см, напряжение 6-24 В), Процесс диффу 2зионного насьщения ведут в течение 1 - 4 ч.После окончания процесса диффузионного насыщения проводят процесс деборировэния в течение 5 - 7.мин, меняя полярность катода и анода, пропуская обратный ток, что позволяет значительно сократить время отмывки борируемых деталей.Закалку. проводят с температуры диффузионного насыщения в масло.При приготовлении состава применяются следующие компоненты в виде порошкообразных материалов фракцией - 0,2 мм: бура техническая, йа 28407, борнэя кислота, фтористый натрий марки "Ч", порошкообоэзный сепикомарганец, карбид бора.Результаты диффузионного насыщения стали после обработки предлагаемым и известным расплавами представлены в таблице,Использование предлагаемого расплава для электролизного борирования стальных изделий обеспечивает по соавнению с известными увеличение длительности использования. расплава на 110 - 140 ч, повышение насыщающей способности расплава на 10 - 68%, получение равномерного диффузионного слоя на деталях сложной конфигурации, снижение пористости покрытия, уменьшение времени отмывки борируемых деталей в 2 - 3 раза, обеспечивает возможность многократного его использования. Формула изобретения Расплав для электролизного борирования стальных изделий, содержащий буру, фтористый натрий и селикомарганец, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения длительности использования расплава при сохранении его высокой насыщающей способности, он дополнительно содержит карбид бора и барную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:Селикомэрганец 13 - 15Карбид бора 15 - 20Борная кислота 2 - 3Фтористый натрий 17 - 20 Бура Остальное1696576 ьавльь ь сО (х О сВ сО сф 4 % ю с - т - еьаььжл - св в ь в а с 4 с- сч ьоьль ь с: - О - сч см сч с ь,сОс ь со