Состав для борирования стальных изделий

(9) 5)5 С 23 С 8/6 Т И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗС 1 Б ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС. им. 50-летия Советской Украины Донецкойжелезной дороги(56) Авторское свидетельство СССРМ 755891, кл. С 23 С 8/68, 1978,(54) СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТМЬН ЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к химико-термической обработке, а именно к процессу термодиффуэионного борирования в обмазках, .и может быть использовано в различных от Изобретение относится к химико-термической обработке, а именно к процессу термодиффузного борирования в обмазках и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности на железнодорожном транспорте при упрочнении деталей локомотивов, узлы которых работают в сложных условиях повцшенного абразивно-ударного износа,В процессе борирования стальных иэделий применяются обмаэки, которые позволяют вести насыщение в печах с окислителъной атмосферой беэ применения герметизирующих контейнеров.Известна обмазка для поверхностного насыщения бором. содержащая карбид бора и натрий Фтористый. Недостатками укаэанной обмазки являются нестабильность результатов борирования и повышенйая хрупкость боридного слоя.Наиболее близкой к иэобретению является обмаэка (прототип) для борироввния раслях промышленности, в частности на железнодорожном транспорте при упрочнении деталей локомотивов, узлы которых работают в сложных условиях повышенного абразивно-ударного износа, Цель - повышение износостойкости за счет формирования однофазного боридного слоя с пониженной хрупкостью и технологичности эа счет устранения привариваемости обмаэки, Состав содержит.48 - 54 мас, карбида бора, 8-10 мас. фтористого натрия, 18 - 25 мас.ф, наплавочного порошка марки ПГ-С 27 и остальное - абразивно-металлическую смесь, Износостойкость повышается в 2,5 раза и устраняется привариваемость обмазки к поверхности деталей 2 табл. стальных изделий, содержащая карбид бора, фтористый натрий и абразивно-металлическую смесь.Состав обмазки прототипа следующий, мас.:Карбид бора 45-60 Фтористый натрий 3 - 10 Абраэивно-металлическая смесь Остальное Недостатком известной обмаэки является хрупкость боридного слоя и, как след, ствие, сужение области примененияпокрытия, а также привариваемость смеси к насыщаемой поверхности.Цель изобретения состоит в повышенииизносостойкости изделий эа счет формирования однофазного боридного слоя с пониженной хрупкостью, а также технологичности за счет устранения привариваемости обмазки,Поставленная цель достигается тем. что обмаэка для борирования стальных изделий, содержащая карбид бора. фтористый30 35 40 45 50 55 натрий и абразивно-металлическую смесь,дополнительно содержит порошок наплавочный ПГ-С 27, при следующем соотношении компонентов, мас.%;Карбид бора 48-54Фтористый натрий 8-10Порошок наплавочный ПГ-С 27 18 - 25Абразивно-металлическая смесь ОстальноеНаличие в смеси карбида бора и фтористого натрия в указанных пропорциях позволяют получить стабильный процесснасыщения стальных изделий, не обеспечивая снижения хрупкости боридного слоя,Уменьшение содержания карбида бораниже 48% ведет к снижению насыщающейспособности, а увеличение его содержанияболее 54% приводит к росту привариваемости обмазки к изделию,При введении в борирующий составфтористого натрия менее 8% снижаетсяскорость насыщения, более 10% - возрастает окисление технологической оснастки,Входящий в состав наплавочный гранулированный порошок марки ПГ-С 27 типаПН-У 40 х 28 Н 2 С 2 ВМ состоит в основном изжелеза и содержит также, %, хром 25-28,марганец 0,8 - 1,5, кремний 1 - 2, никель 1,52, молибден 0,08, вольфрам 0,2-0,4, углерод3,3 - 4,5, что способствует образованию однофазного боридного слоя, имеющего меньшуюхрупкость по сравнению с двухфазным, в результате чего повышается износостойкость вусловиях абразивно-ударного износа, а такжевыступает в качестве противопригарной защиты, полностью устраняя приваривание обмазки к насыщаемой поверхности, улучшаятем самым технологичность процесса.Снижение содержания порошка ПГ-С 27ниже 18% приводит к образованию двухфазных боридных слоев, увеличение выше 25%приводит к повышению привариваемости.Добавка в.состав абразивно-металлической смеси повышает стабилизацию процесса. Согласно данным химическогоанализа абразивно-металлическая смесь(отходы шлифовально-заточного производства) содержит 30-40% окислов железа идругих металлов, 50-70% абразивных час. тиц и 8-12% углерода, В процессе насыщения окислы железа взаимодействуют свыделяющимся фтористым бором и образуют бориды железа, которые играют в обмазке роль. каркасного материала, непозволяя ей растекаться по обрабатываемой поверхности.Для экспериментальной проверки данного состава были приготовлены 5 смесей(см. табл. 1). В качестве связующего применили воду. Смеси получали простым смешиванием компонентов до образования пастообразной смеси-массы, которую слоем толщиной 4-5 мм наносили на обрабатываемую поверхность образцов из стали марки Ст, 3. Образцы сушили при 120 С в течении 40 мин, а затем выдерживали в электропечи с окислительной атмосферой 2,5 часа при 940 С с охлаждением с печью до 800 С, далее - на воздухе.Способ осуществляют следующим образом,Из листовой стали марки Ст. 3 толщиной 7-10 мм вырезали накладки буксовые и рамные электровоза ВЛ 8. Рабочие плоскости деталей подвергли борированию при 930950 С в течение 2,5 ч беэ последующей термической обработки. Накладки послеосмотра и проверки были установлены наэлектровоз, находящийся на текущем ремонте. Эксплуатационные испытания на опытном электровозе показали, что при пробеге 65000 км суммарный зазор между двумя трущимися накладками, установленными на рамы и буксы, увеличился на 0,2 мм, т, е, каждая деталь имела износ, равный 0,1 мм, а детали, обработанные известным составом и установленные на том же локомотиве, имели износ 0,25 мм.Результаты исследований образцов и стальных иэделий, подвергнутых борированию, представлены в табл. 2.Из приведенных данных следует, что предлагаемый состав устраняет привариваемость смеси к насыщаемой поверхности и боридный слой обладает в 1,6-1,8 раз меньшей хрупкостью.Применение предлагаемого состава позволяет в 2,5 раза повысить износостойкость буксовых и рамных накладок электровоза серии ВЛ 8, установленных в буксовом узле, конструктивно не защищенном от попадания песка, пыли и работающего а условиях трения с ударными нагрузками.Использование изобретения позволяет повысить качество насыщаемой поверхности за счет получения однофазнаго борированного слоя, улучшает свойства боридного покрытия эа счет уменьшения хрупкости слоя и расширяет воэможность применения борирования изделйй в промышленности и на железнодорожном транспорте за счет улучшения технологии,Формула изобретенияСостав дя борирования стальных изделий, содержащий карбид бора, фтористый натрий и абразивно-металлическую смесь, о тл ич а ю щи й с я тем, что, с целью.Пузик ентал аз 582 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 повышения износостойкости изделий за счет формирования однофазного боридного слоя с пониженной хрупкостью и технологичности за счет устранения привариваемости обмазки, состав дополнительно 5 содержит порошок наплавочный ПГ-С 27 при следующем содержании компонентов, мас оКарбид бораФтористый натрийПорошок наплавочныйПГ-С 27Абразивно-металлическая смесь