Состав для борирования стальных изделий

(19) С 8/70, 8/5 Е ИЗОБРЕТ ПИСАНИ АВТОРСКОМУ С ВИДЕТЕЛЬСТ АНИЯ СТАЛЬ(21) 4841400/02(56) АвторскоеМ 1062305, кл. ния: состав содерчугуна, 15 - 18 ферангидрида и 11-25 20-2223-2510-15Остал ьн ГОСУцАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ 1 ИПРИ ГКНТ СССР юл, %26политехнический институтО.П, Калиновская, И.С. Керискевич и И,А. Лысенков06(088.8)свидетельство СССРС 23 С 8/70, 1983. Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности в машиностроении для повышения износостойкости поверхностного слоя деталей машин при абразивном изнашивании.Известен состав для борирования, содержащий следующие компоненты, мас,:Борный айгидрид 30 - 40 Фтористый натрий 4-10. Графит 45-55Алюминий Остальное Состав позволяет проводить диффузионное насыщение в термических печах без защитной атмосферы.Недостатками такого состава являются незначительная глубина диффузионного слоя, которая составляет 150 - 200 мкм, полученного при 900 С в течение 4 - 6 ч, а также относительно высокая хрупкость покрытия,/емому со-.достигаеержащий. Наиболее близким к предлагаставу по технической сущности имому эффекту является состав, содследующие компоненты, мас,Серый чугунФерромарганецФтористый натрийБорный ангидрид(54) СОСТАВ ДЛЯ БОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Сущность изобретжит (мас.) 58-63 серогромарганца, 2 - 8 борногизвести, 2 табл,Состав дает возможность получать эвтектическое покрытиетолщиной до 1,41 мм при 1200 С и нагреве детали как токами высокой частоты, так и в термических печах.. Однако применение данного состава недостаточно полно интенсифицирует процесс получения качественного покрытия. Наличие борного ангидрида и фтористого натр 1 я приводит к образованию большого жидкого флюса при нагреве до 850 С и выше, который стекает с поверхности детали, увлекая за собой серый чугун и ферромарганец, оголяя тем самым место насыщения и оставляя его без покрытия, Кроме того, при длительном нагреве в термических печах (время нагрева составляет 8 - 10 мин) данный флюс недостаточно полно. защищает поверхность детали и жидкую эвтектику от кислорода окружающей среды, что приводит к их окислейию и получению некачественного покрытия. Указанное содержание серого чугуна и ферромарганца (их сумма составляет 43 - 47 О) ограничивает выход жидкой эвтектики из смеси и не дает возможности получения покрытия большой толщины,Цель изобретения - . повышение насыщающей способности состава и износостойкости изделий.1747536 4 Таблица 1 Поставленная цель достигается тем, что в состав для борирования стальных изделий, содержащий серый чугун, ферромарганец и борный ангидрид, дополнительно вводят негашенную кальциевую воздушную строительную известь (ГОСТ 9179-77, со-. держание активных СаО+М 90 не менее 90%; активная М 90 не более 5%) при следующем содержании компонентов, мас.%:Серый чугун 58-63Ферромарганец 15-18Борный ангидрид 2-8Известь 11-25В данном составе борный ангидрид используется в основном как борсодержащий материал для образования активных атомов бора, выполняющих роль легирующих эле.ментов, Известь используется в качествефлюса, способствующего хорошему шлакообразованию, смачиваемости поверхности металлических материалов, входящих в состав для борирования, предохранению реакционной зоны от контакта с кислородом окружающей среды. Процесс получения покрытия ведется при 1200 С, при которой происходит образование жидкой боридной эвтектики в результате расплавления порошковой смеси, состоящей из серого чугуна, ферромарганца, борного ангидрида и извести.П р и м е р. На металлическую пластину (сталь 45) любой толщины насыпают предлагаемую смесь (высота слоя 5 мм) и помещают в предварительно нагретую до 1200 С печь, выдерживают 8-10 мин и охлаждают на воздухе. Структура получекного покрытия представляет собой эвтектику, которая состоит из легированного бором и марганцемцементита (РеМп)зВС, Ре 2 В, ГеВ фаз,Микротвердость покрытия составляет 9,5 - .12,5 ГПа. Структура сердцевины образца соответствует структуре отожженной стали 45,Сравнительные данные по обработке 5 представлены в табл. 1.Кэк видно из данных табл, 1, применение порошковой смеси предлагаемого состава позволяет создать эвтектическое покрытие при печном нагреве толщиной до 10 3,5 мм в течение 8 - 10 мин при 1200 С.Данные; свидетельствующие о повышенной износостойкости полученного покрытия при трении его в паре с различными материалами в условиях абразивною изна шивания, приведены втабл. 2;Результаты испытаний получены приследующих параметрах трения: удельная нагрузка 1,1 МПа; скорость скольжения 0,4 м/с; продолжительность испытаний 1 ч;20 площадь трения 2,5 см; абразивная средакварцевый песок.Предлагаемый состав, по сравнению спрототипом, позволяет в среднем на 20% повысить износостойкость покрытий и пол учить за счет этого существенный экономический эффект.Формула изобретения Состав для борирования Стальных изделий, содержащий серый чугун, ферромарга нециборный ангидрид,отл ича ю щийс я тем, что, с целью повышения насыщаю-, щей способности и износостойкости изделий, он дополнительно содержит известь при следующем соотношениикомпонентов, 35 мас.%:Серый чугунФерромарганецБорный ангидридИзвесть"г н и е. В числителе дана относительная износостойкость вала в знаменателе суммарная относительная износостойкательский мбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 роизводственно Заказ 2475 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5