Состав для борохромирования стальных изделий

(51)5 С 23 С 8/7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ нериз сель ств ВАНИ 5 - 2- 6- 4 Бура Цин(71) Московский институт инжескохоэяйствен ного проим,В,П,Горячкина(56) Авторское свидетельство СССФ 783359, кл. С 23 С 12/02, 1979.(54) СОСТАВ ДЛЯ БОРОХРОМИРСТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к химико-термической обработке стальных изделий, в частности к процессу диффузионного насыщения деталей из боросодержащих порошковых смесей, и может быть использовано в металлургической промышленности, машиностроении для получения защитных покрытий на поверхностях, подверженных абразивному изнашиванию в агрессивных средах.Цель изобретения - увеличение насыщающей способности порошкового состава, повышение износостойкости обрабатываемых изделий путем снижения хрупкости диффузионного слоя.Поставленная цель достигается тем, что в состав для борохромирования, включающий хром, фтористый калий и карбид бора, дополнительно вводят цинк, буру и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:0 2(57) Изобретение относится к металлургии, а именно к составам для химико-термической обработки стальных иэделий. Целью является увеличение насыщающей способности состава, повышение износостойкости обрабатываемых изделий.за счет снижения хрупкости диффузионного слоя. Состав содержит, %: хром 15-20; бура 4 - 6; цинк 2-4; фтористый калий 1,5 - 3; карбид бора 20 - 30; окись алюминия остальное. Износостойкость образцов, обработанных в составе, выше в 1,3-1,5 раза по сравнению с прототипом. фтористый калий 1,5-3 Карбид бора 20-30 Окись алюминия Остальное Использование в насыщающем составе цинка в количестве 2-4 мас.% снижает хрупкость борохромированного покрытия и обеспечивает его достаточную пластичность, Кроме того, присутствие цинка в насыщающей смеси способствует активизации диффузии насыщающих элементов, увеличению толщины диффузионного слоя и образованию на поверхности деталей высокопластичных стойких в агрессивных средах сложных боридов хрома. При уменьшении содержания цинка менее 2 мас.% увеличивается хрупкость диффузионного слоя, Увеличение содержания цинка свыше 4 мас.% в смеси ухудшает качество поверхности обрабатываемых деталей, наблюдаются прижоги и стравливание покрытия.Изменение соотношения хрома и карбида бора в составе приводит к смещению1726556 55 процесса соответственно в область хромирования или борирования.Бура является источником активных атомов бора, При уменьшении содержания буры снижается насыщающая способность состава, при увеличении наблюдается спекание смеси.Окись алюминия повышает технологичность смеси, препятствуя ее спеканию.Перед приготовлением смеси компоненты просушивают: хром при 300-400 С в течение 2 ч; буру при 300-400 С в течение 2 ч; фтористый калий при 150-200 С в течение 2 ч; цинк при 150-200 С в течение 2 ч; карбид бора при 300 - 400 С в течение 2 ч; окись алюминия прокаливают при 700 С в течение 3 ч.После просушивания компоненты взвешивают согласно массовому и процентному содержанию в смеси, тщательно перемешивают. Готовую смесь засыпают в контейнеры с деталями таким образом, чтобы она окружала их со всех сторон толщиной не менее 10,15 мм. После этого контейнер герметиэируют и проводят процесс борохромирования в печах с окислительной атмосферой.Обработкой в течение 4 ч при 950 С на образцах из сталей 45, ХВГ, ШХ 15, У 8 А получают покрытие толщиной 0,110-0,150 мм с микротвердостью 1800-2000 кгмм .гПредлагаемая смесь позволяет получать слои сложного состава при одновременном насыщении бором и хромом. Комплексное насыщение значительно улучшает физико-механические характеристики покрытия. П р и м е р, Цилиндрические образцы из стали ХВГ диаметром 9 мм и длиной 70 мм, имеющие кольцевые проточки на цилиндре,насыщали при 950 С в течение 4 ч в составах, содержание компонентов которых представлено в таблице.Толщину и микротвердость покрытия 5 определяли на приборе ПМТ-З, С цельюоценки пластичности диффузионного слоя образцы подвергали бесцентровому шлифованию. Припуск на шлифование составлял 0,030 мм, Хрупкость диффузионного покры тия оценивали визуально по степени скалывания образца.Как видно из данных, представленных втаблице, наиболее предпочтителен предлагаемый состав 2, позволяющий значительно 15 снизить хрупкость диффузионного слоя иувеличить его толщину по сравнению с известным.Испытания на машине трения СМЦпосхеме ролик-колодка с использованием в ка честве засорителя смазки кварцевого абразива показали, что износостойкость образцов, упрочненных в предлагаемых составах, выше в 1,3-1,5 раза по сравнению с известным.25 Формула изобретен ияСостав для борохромирования стальных изделий, содержащий хром, карбид бора, фтористый калий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения насыщающей 30 способности, повышения иэносостойкостиобрабатываемых изделий за счет снижения хрупкости диффузионного слоя, он дополнительно содержит цинк, буру и окись алюминия при следующем соотношении 35 компонентов, мас.:Хром 15 - 20 Бура 4 - 6Цинк 2-4Фтористый калий 1,5-3 40 Карбид бора 20-30Окись алюминия Остальное1726556 а егвСостав Компоненты Содержание,мас. Ф Характеристика диффузионного слоя а Толщина, Твердость,мм кгlммзХрупкость аа0,0900,100 20002200 Известный Предлагаемый 1 Скалывания покрытия ненаблюдается 0,1 10 О, 120 1 7001900 0,1400 150 18002000 . То же Частичное скалывание накромках торцов О,200,130 19002100 Прижоги на поверхности,неспловность покрытия 0,0700,150 17001900 Скалывания не наблюдается О, 120 ао, 130 18002000ет в е аваевее ет а 45 Составитель НБолдинТехред М;Моргентал Корректор М,Кучерявая Редактор А.Огар Заказ 1251 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101ага ааХромфтористый калийТитанКарбид бора ХромБураЦинкфтористый калийКарбид бораОкись алюминия ХромБураЦинкфтористый калийКарбид бораОкись алюминия Хром .БураЦинкфтористый калийКарбид бораОкись алюминия ХромБураЦинкфтористый калийКарбид бораОкись алюминия ХромБураЦинкфтористый калийКарбид бораОкись алюминия 2058Остальное 20441 520Остальное 1564330Осталь 1561,5325Осталь 2086230Остальное 1562325О сталь"ное евтееваагате еааваевее гага еаеег Полное скалывание покрытияна острых кромках торцов икольцевых проточек,скалываниена 25-30 площади