Обмазка для диффузионного борирования

(515 С 23 С 8/70 ЗО БРЕТЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВ ехнологи- ститут по подготовенко,Т,Ю СССР М ОННОГО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Гомельский конструкторскоческий и экспериментальный итехническому перевооружению ике производства(54) ОБМАЗКА ДЛЯ ДИФФУЗБОРИРОВАНИЯ Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к обмазкам для диффузионного борированйя, и может быть использовано в машиностроительной, приборостроительной, химической и других отраслях промышленности для повышенияя эксплуатационной стойкости деталей машин и технологической оснастки,Известны обмазки для диффузионного борирования из порошковых смесей, содержащих окислы бора, восстэновитель и поро- шок карбида бора, Недостатком известных обмазок для борирования является низкая насыщающая способность, большая продолжительность выдержки и высокая температура химико- термической обработки, что вызывает процесс рекристаллиэации, ухудшающий механические свойства материала основы.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эф(57) Изобретение относится к металлургии. . вчастности кобмазкам для химико-термическок обработки, и может быть использовано -в машиностроении и приборостроении, Обмазка для диффузионного борирования, включающаяаморфный бори органическое связующее, дополнительно содержит карбид бора, тетрэфтороборат калия и криолит, а в качестве органического связующего - водный раствор ПВА 9, при следующем соотношении компонентов, мас.б; аморфныбор 18-30; карбид бора 20 - 15; тетрафто,оборат калия 1-3; криолит 3-2; раствор ПВ Ч остальное, 1 табл. фекту из ранее известных является обмазка для борирования, содержащая, мас,%: Аморфный бор 15-40 1 риэтаноламин 3-5 Фтористый натрий 5 - 40 у Органическое связующее 15-77 К недостаткам известной обмазки следует отнести: высокую температуру процесса; низкую насыщающую способность; О большую продолжительность процесса,Цель изобретения - разработка обмазан дая диффузионного борирования. уояо. )ня ряющей процесс насыщения и повышающей износостойкость и толщину диффузионного слоя.Укаэанная цельдостигается путем заме ны в известной обмазке триэтаноламинэ и фтористого натрия на карбид бора, криолит и дополнителыяого введения тетрэфторобората калия, а в качестве органйческого связующего - водного раствора ПВА 9 приследующем соотношении компонентов, мас.%;Аморфный бор 18 - 30 Карбид бора 20-15 Тетрафтороборат калия 1-3 Криолит 3 - 2 Раствор ПВА"9 Остальное Процесс насыщения осуществляется контактным злектронагревом со скоростью 10-300 С/с в течение 3-5 мин при температуре 950-10000 С,Аморфный бор и карбид бора являются поставщ.кэми активных атомов бора, тетрэфтороборэт калия и криолит являются активаторами процесса, способствующими созданию в рабочей зоне обмазки активной газовой фазы,П р и м е р. При насыщении стали 45 в предлагаемой обмазке с использованием нагрева ТВЧ за 2 мин при температуре 950- 1000 С образовался боридный слой толщиной 140 мкм с поверхностной твердостью Н 100 - 1950-2050 кг/мм, состоящий из фзз Р В.,;,.г,"е, ВВльФнье состава обмээки нэ толщину боридного слоя приведено в таблице.Составы 1 и 5 Взяты с ВыхОДОм за граничные значения. В составе 5 набл 1 одэеся разрыв защитной обмазки за счет повышенного содержания активаторов и на поверхности наблюдаются следы окисления.Испытание износостойкости образцов проводили на машине типа Шкода-Саввина в условиях сухого трения скольжения при Р= 21 кГс, и= 750 об/мин, г =. 30 мин, контртело - диск из Т 15 К 6 диаметром О.= 63,25 мм толщиной 8=2,5 мм,Как видно иэ таблиць 1, в предлагаемом составе при равных температурно-временных условиях процесса насыщения скорость роста диффузионного слоя выше в 2-3 раза по сравнению с известным,Испытание на износостойкость на реальных деталях ПО Гомсельмаш" показало увеличениеизносостойкости вЗраз по сравнению с .термообработанными (сталь 45, закалка+ отпуск) и в 1,5-2 раза по сравнению с известным,Реагенты: аморфный бор В) ТУ 6-12-3578; карбид бора(В С) ГОСТ 3647-71; тетрафтороборат калия (КВР ) ГОСТ 9532-75; криолит (Ка 2 А Рб).5 Введение в состав обмазки аморфногобора менее 15% и карбида бора менее 20% резко снижает толщину диффузионного слоя, введение аморфного бора более 25% и карбида бора более 15% ухудшает качест во поверхности за счет приваривания металлических составляющих к поверхности изделий.Активаторы процесса подобраны экспериментальным путем из условия получения 15 качественного боридного слоя и исключения приваривания металлических составляющих к изделиям, Уменьшение содержания связующего менее 50% снижает вязкость боридной обмазки, увеличение связующего 20 свыше 54,5% увеличивает вязкость обмэзкии не позволяет получить равномерный по ,толщине активный слой,Органическое связующее - поливинилацетэтная эмульсия ПВА 9) ГОСТ 189",2 73 25 разведенная на воде до ОБ 4,5 - 6,0. Иа активный слой обмазки, нанесенной любым известным методом ф:2 - 2 5 мм) наносится защитная обмэзка, состоящая из 50% бор ной кислоты +50% маршалита, замешанной 30 на этом же связующем с толщиной 1,5-2 мм.После сушки защитной обмаэки изделие может подвергаться химико-термической обраббткеФормула и зо бр ете н и я Обмазкэ для диффузионного борирова-.ния, содержащая аморфный бор и органическое связующее, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения насыщающей спо собности обмазки и повышения износо.стойкости диффузионного слоя, она дополнительно содержит карбид бора, тетрафтороборэт калия и криолит, а в качестве органического связующего - водный рэс твор ПВА 9, при следующем соотношениикомпонентов, мас.%: аморфный бор 18-30; карбид бора 20-15; тетрафтороборат калия 1 - 3; криолит 3 - 2; раствор ПВА 9 - остальное.1754794 Влияние состава обмазки на тощину боридного слоя Глубина Относительдиффузион- ная износо" ного слоя, стойкость мкмгеборирования,мас.ь11 а,т А 1емет вв. Номер Обмазка для УпроцняемыйматериалВодныйрастворПВА 9 1 17 20,5 0,5 3,5 58,5 Сталь 20 Сталь 45 Сталь У 8 3 532 5 54,Сталь 20 Сталь 45 Сталь УЗ Сталь 20 Сталь 45 Сталь У 8 Сталь 20 Сталь 45 Сталь УЗ 1,5 49,5 Сталь 20 Сталь 45 Сталь УЗ 6 (известная обмазка)40 ЖВ + 5 Ф триэтаноламина+ 10 РЯа + 453 органичес"кого связующего Сталь 20 Сталь 45 Сталь УЗ 30157 Составитель .ИДашковаТехред М,Моргентал Корректор АОсауленко Редактор А.Миковская 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 2 18 203 2417 2 4 30 15 3 5 31 145 35 80 59 28 140 110 55 155 195 60 165 140 45 80 65 45 2,08 1,65 1,37 5,28 4,50 4,96 5,45 4,93 4,32 4,92 4;81 4,05 2,44 2,05 2,25