Расплав для электролизного боровольфрамирования стальных изделий

(51)5 754793 А 23 С 8/ ИЗОБРЕТ ЛЬСТВУОПИСАН НИ нститут СССР М. ИЗ НОГО АЛЬНЫХ ко-термиВов и мовышения тки и обоГОСУДАРСТВЕННЬ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(54) РАСПЛАВ ДЛЯ ЭЛ Е КТРОЛБОРОВОЛЬФРАМИРОВАНИР СТИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к химической обработке металлов и сплажет быть использовано для постойкости технологической оснас Изобретение относится к химико-термической обработке металлов сплавов и может быть использовано для повышения стойкости технологической оснастки и оборудования.Наиболее близким по технической сущности и достйгаемому положительному эффекту к изобретению является расплав дляборирования, содержащий следующее соотношение компонентов, мас.:Бура 40 - 60Силикомарганец 5-15Литий борнокислый 10 - 30Фтористый натрий 5 - 20Данный расплав при электролизном борировании стали УВА при температуре ф 900 С в течение 2 ч позволяет получить толщину диффузионного слоя 190 мкм. Однако насыщающая способность данного расплава с течением времени ухудшается вследструдования. Целью изобретения является по:.вышение износостойкости при сохранении высокой насыщающей способности состава. Готовят смесь для электролизного боровольфрамирования состава, мас.%: бура 45-60; фтористый натрий 10 - 20; силикомарганец 5 - 15; карбид бора 5-20; двуокись вольфрама .10-20. Смесь нагревают до 900 С, погружают в расплав образец из стали У 8 А и проводят электролизное борофольфрамирование при плотности тока 0,15-0,2 А/см и напряжении 6 - 24 В. Применение2предложенного состава позволяет повысить износостойкость борированных изделий при сохранении высокой насыщающей способности состава, 1 табл. ф вие малого количества боросодержащих компонентов, что приводит к быстрому истощению данного расйлава.Цель изобретения - повышение износостойкости при сохранении высокой насыщающей способности расплава, ФьПоставленная цель достигается Тем, что расплав для электролизного боровольфра- О мирования стальных изделий, содержащий (д буру, силикомарганец и фтористый натрий, дополнительно содержит двуокись вол ьфрама и карбид бора при следующем соотношении компонентов, мас.0:евав Бура 45-60 Двуокись вольфрама 10 - 20 Силикомарганец 5-15 Карбид бора 5 - 20 Фтористый натрий 10-20 у технического решения появилосьновоесвойство - повысилась износостойкостьдиффузионного покрытия при сохранении П р и м е р, Расплав для электролизноговысокой насыщающей способности рэспла- боровольфрамирования стальных изделийва за счет повышения бора и вольфрамосо- готовят следующим образом. Компонентыдержащих веществ и более медленного их состава (буру и двуокись вольфрама) прокаразложения до активных атомов бора и 5 ливают при температуре "400 С в течение 4фольфрама. Крометого,предлагаемоесоот- ч для удаления кристаллизационной влаги,ношение компонентов буры и двуокиси Взвешивают порошкообразные компоненвольфрама в расплаве изменяет строение ты состава в соответствии с указанными врасплавленной смеси; за счет. ионизации таблице пределами, В жаростойкий контейрасплава уменьшается концентрация гро нер, нагретый дол 700 С, засыпают буру имоздких катионных и анионных группиро- повышают температуру до 900 С. Послевок, что снижает температуру плавления расплавления буры вводят последовательсреды, и как следствие, понижение темпе- . но фтористый натрий, силикомарганец, двуратуры диффузионного насыщения с 1100 окись вбльфрама, карбид бора вдо 900 С, При этом увеличивается вероят соотношениях, указанных в примерах 1-9ность образования высокобористой фазы (см, таблицу). При этой температуре упрочЕеВ, легированной вольфрамом, что приво- няющие образцы из стали УВА размеромдит к повышению микротвердости покры х 10 х 30 мм погружают в расплав. Для актия. тивизации расплава через него пропускаютВведение в предлагаемый расплав си обратный постоянный ток в течение 5 мин,ликомарганца в количестве 5. - 150 увеличи- Затем меняют полярность и проводят провает активность расплава. Увеличение цесс в течение всего периода диффузионноколичества силикомарганца свыше 15 го упрочнения г=1-4 ч (плотность тока наприводит к образованию осадка - шлама, катоде образца 0,15 - 0,2 А/см, напряжениезагрязняющего расплав; уменьшающего 25 6-24 В), Взависимостиоттребуемойтолщиего жидкотекучесть, насыщающую способ- ны диффузионного слоя процесс насыщеность, микротвердость покрытия, Уменьше- ния ведут в течение 1-4 ч.ние его ниже, 5% не дает ощутимых После окончания процесса диффузионрезультатов в интенсификации процесса; ного нэсьидения проводят процесс добориИспользование двуокиси вольфрама в 30 рова ния, в течение 5 - 7 мин меняя полярностьколичестве 10 - 20% способствует легирова- катода и анода, пропуская обратный ток, чтонию боридов ЕеВ и ЕеВ, что ведет к павы- позволяет значительно сократить время отш е йи ю из но со стойкости покрытия. мывки боровольфрамируемых деталей.Увеличение количества двуокиси вольфрэ акэлку проводят с температуры диффума свыше 20 снижает активность ванны и 35 зионного насыщения в масле, Компонентыуменьшает жидкотекучесть расплава, при приготовлении состава применяются вУменьшение его ниже 100 не изменяет виде порошкообразных материалов фракструктурудиффузионногослояиегоизносо- цией 0,2 мм; бура техническая Иа 2 Ва 07 -СтоЙкость, ГОСТ 8429-57, ЮО 2 - двуокись вольфрама,Благодаря введению фтористого натрия 40 фтористый натрий марки "Ч" ГОСТ 4463-66,в количестве 10-20% изменяется строение порошкообразный силикомаргэнец, карбидрасплавленной среды, уменьшаются кати- бора по ГОСТ 3647-71.. онные и анионные группировки, что умень- Результаты диффузионного насыщенияшаетвязкостьиувеличиваетэлектрическую стали после обработки из составов, содерпроводимость расплава. Введение в жидко кэщих компоненты в различных соотношестный расплав фтористого натрия менее, ниях, представлены в таблице.10 нецелесообразно, т.е, строение рас- Как видно из таблицы, толщина образоплавленной среды не изменяется. Увеличе- ванного слоя на стали УВА при температурение количества фтористого натрия свыше -900 С в течение 2 ч составляет 190-220 мкм.20% снижает активность насыщающей сре в то же время насыщение из состава при техды. же условиях позволяет получить 190 мкм.Использование карбида бора в количе- Полученные данные свидетельствуют остве 5-20% способствует повышению насы- повышении износостойкости покрытия изщающей способности раСплэва. предлагаемого состава по сравнению с изУвеличение количества карбида бора свыше 55 вестным в 1,25 - 1,50 раза, насыщающая спо 20 снижает жидкотекучесть расплава, что собность расплава сохраняется на том жеведет к уменьшению насыщающей способ- уровне,ности. Уменьшение его ниже 5% не вносит Использование предлагаемого рэсплазэметного вклада в увеличение длительно- ва для электрблизного боровольфрамировасти использования расплава, ния стальных изделий обеспечивает по5 1754793 Состав, мас,Толщина слоя, мкм Пример Износостойкость, мг/см км Силикомарганец Двуокись вольфра- ма КарбидбораФтористый нат ий Бура П е ла гаем ый 15 5 5 10 5 10 20 24 23 24 22 21 215 200 190 205 210 220 50 60 45 48 .52 53 20 10 10 15 15 15 10 15 20 15 15 15 1 2 3 4 5 6 5 10 20 12 13 7 ов жанием св Сос е х назван тавы с соде ных и едел 2627 40 44 65 5251 2532 2533 7 8 9 5 25 29 40 100 А,с. СССР % 1548264, кл С 23 С 8/70 1988 г. и ототип 50 10 25 Иааф В 04 15. 190 10 30 Составитель В,ЧерногрицкийРедактор А.Миковская Техред М,Моргентал Корректор А,Осауленко Заказ 2870 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. 101 сравнению с известными увеличение иэносостойкости покрытий на 25-50. повышение насыщающей способности расплава на 15 получение равномерного диффузионного слоя, снижение пористости покрытия, 5 уменьшение времени отмывки борируемых деталей в 2 - 3 раза, обеспечивает возможность многократного его использования,Формула изобретения, Расплав для электролизного боровольф рамирования стальных изделий, садержащий буру, фтористый натрий и силикомарганец, о т ли ча ю щ и й с я тем, что. с целью повышения износостойкости при сохрайении высокой насыщающей способности расплава, он дополнительно содержит карбид бора и двуокись вольфрама при следующем соотношении компонентов, мас о,Бура45-60 Фтористый натрий : 10-20 Силикомарганец 5 - 15 Карбид бора 5 - 20 Двуокись вольфрама 10 - 20