Расплав для электролизного борирования стальных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 17404 5)5 С 23 С 8/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ скии институтов ие относится к химико-теротке металлов и сплавов и ользовано для повышения логической оснастки и детаия. Изобретен мической обра может быть ис стойкости техн лей оборудован-6 15 - 3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1548264, кл. С 23 С 8/70, 1988,(54) РАСПЛАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНБОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИ(57) Изобретение относится к химико-теческой обработке металлов и сплавов и Наиболее близким к изобретению является расплав для борирования, содержащий следующее соотношение компонентов,Бура 40 0Силикомарганец 5 -Литий борнокислый 10 0 Фтористый натрий 5 - 20Данный расплав при злектролизном борировании стали У 8 А при 900 С в течение 2 ч позволяет получить толщину диффузионного слоя 190 мкм, Однако насыщающая способность данного расплава с течением времени ухудшается вследствие малого количества боросодержащих компонентов, что приводит к быстрому истощению данного расплава. жет быть использовано для повышения стойкости технологической оснастки и деталей оборудования, Целью изобретения является повышение насыщающей способности расплава, Готовят борирующую смесь состава, мас.0: бура 40 - 50, силикомарганец 5 - 25, окись цинка 5 - 20, фтористый натрий 10 - 30. Предложенный состав для злектролизного борирования обладает высокой насыщающей способностью, 1 табл. Целью изобретения является увеличение насыщающей способности расплава.Поставленная цель достигается тем, что расплав для электролизного борирование стальных изделий, содержащий буру, фтористый натрий, дополнительно содержит окись цинка и силикомарганец при следующем соотношении компонентов, мас,0/,:Бура 40-50 Силикомарганец 5-25Окись цинка 5 - 20Фтористый натрий 10 - 30 У данного расплава повышается насыщающая способность расплава за счет увеличения его жидкотекучести: окись цинка и фтористый натрий повышают жидкотекучесть. Последнее свойство позволяет также получить более равномерное покрытие по толщине слоя, Кроме того, предлагаемое соотношение компонентов Ма 2 В 407 и ЕПО в расплаве изменяет строение расплавленной смеси - за счет ионизации расплава уменьшается концентрация громоздких ка 1740493тионных и анионных группировок, что снижает температуру плавления среды и, как следствие, понижает температуру начала диффузионного насыщения с 950 до 800 С, Введение в предлагаемый расплав силикомарганца в количестве 5 - 250 увеличивает активность расплава. Увеличение количества силикомарганца свыше 25 оприводит к образованию осадка - шлама - загрязняющего расплав, уменьшающего жидкотекучесть, насыщающую способность, микротвердость покрытия. Уменьшение его ниже 5 не дает ощутимых результатов в интенсификации процесса,Использование окиси цинка в количестве 5 - 20 оспособствует понижению температуры диффузионного насыщения с одновременным повышением жидкотекучести расплава. Увеличение количества окиси цинка свыше 20% снижает активность ванны и способствует образованию боридов. Уменьшение его ниже 5% не изменяет интенсивность насыщения и структуру диффузионного слоя.Благодаря введению фтористого натрия в количестве 10 - 30% изменяется жидкотекучесть расплавленной среды, уменьшаются катионные и анионные группировки, что уменьшает вязкость и увеличивает электрическую проводимость расплава. Введение в жидкостной расплав фтористого натрия менее 10 онецелесообразно, так как строение расплавленной среды не изменяется. Увеличение количества фтористого натрия свыше 30 оснижает активность насыщающей среды.П р и м е р. Расплав для электролизного борирования стальных изделий готовят следующим образом. Компоненты состава - буру и окись цинка - прокаливают при 400 С в течение 2 ч для удаления кристаллизационной влаги. Взвешивают порошкообразные компоненты состава в соответствии указанных в таблице пределов, В жаростойкий контейнер, нагретый до рабочей температуры - 900 С, порциями засыпают буру. После ее расплавления вводят последовательно фтористый натрий, силикомарганец и окись цинка в соотношениях, указанных в составах 1 - 7. При этой температуре упрочняемые образцы из стали У 8 А размером 10 х 10 х 30 мм погружают в расплав. Для активизации расплава через него пропускают постоянный ток в течение всего периода диффузионного насыщения: (плотность тока на катоде образует 0,15- 0,222 А/см, напряжение 6 - 24 В) процесс диффузионного насыщения в течение 1 - 4 ч.После окончания процесса диффузионногонасыщения проводят процесс деборирования в течение 5 - 7 мин, меняют полярность5 катода и анода, пропуская обратный ток, чтопозволяет сократить время отмывки борируемых деталей.Закалку проводят с температуры диффузионного насыщения в масло.10 Компоненты при приготовлении состава применяются в виде порошкообразныхматериалов фракцией менее 0,2 мм; буратехническая йа 2 В 407 - ГОСТ 8429-57; окисьцинка ЕпО - ГОСТ 10262 - 73; фтористый15 натрий марки "Ч" - ГОСТ 4463 - 66; порошкообразный силикомарганец.Результаты диффузионного насыщениястали после обработки из расплавов, содержащих компоненты в различных соотноше 20 ниях, представлены в таблице.Как видно из таблицы, толщина образованного слоя на стали У 8 А при 900 С в течение 2 ч составляет 180 - 220 мкм, в то жевремя насыщение из известного состава25 при тех же условиях позволяет получитьлишь 110 мкм.Полученные данные свидетельствуют оповышении насыщающей способности расплава из предлагаемого состава по сравне 30 нию с известным в 1,6-2,0 раза.Использование предлагаемого расплава для электролизного борирования стальных изделий обеспечивает по сравнению сизвестными увеличение насыщающей спо 35 собности расплава на 60 - 100%, увеличениемикротвердости покрытия, получение равномерного диффузионного слоя на деталяхсложной конфигурации, снижение пористости покрытия, уменьшение времени отмыв 40 ки борируемых деталей в 2 - 3 раза,обеспечивает возможность многократногоего использования,Формула изобретения45Расплав для электролизного борирования стальных изделий, содержащий буру, силикомарганец и фтористый натрий,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью50 увеличения насыщающей способности, расплав дополнительно содержит окись цинкапри следующем соотношении компонентов,мас о ,бура 40-5055 Силикомарганец 5 - 25Окись цинка 5-20Фтористый натрий 10-301740493 Швыдка Корректор А.Осаулен дакт аказ 2054 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 ставител ред М,М