Состав для бороцирконирования стальных деталей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Завалено 2 404 78(2 ) 2 61 004 5/2 2-0 2с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытнй,06 (088.8 ) Дата опублнкоеанив опнсанив 150979(71) Заявитель Белорусский ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт(54 ) СОСТАВ ДЛЯ БОРОЦИРКОНИРОВАНИЯ СТАЛ ДЕТАЛЕЙ я бородиборид и актив к омпоИзвестен также состав дцирк онирования, содержащийциркония, инертную добавкутор в следующем соотношенинентов, вес,%:Диборид циркония (Инертная добавка (алюмини я А 1 О )Активатор (Фтористыйалюминий АУГз ) ЕгВг окис 3 2) Изобретение относится к химикотермической обработке и может бытьприменено в качестве насыцающей среды для диффузионного бороцирконирования стальных иэделий.Известен состав расплава для бороцирконирования, в котором насыщение проводят путем зектролизарасплавов системы (бура, криолит,глинозем, двуокись циркония) 1).Однако такой состав пригоден лишдля электролизного бороцирконирования и поэтому требует применениядорогостоящего оборудования, использования источников постоянного тока.Он сложен в эксплуатации и затрудняет термическую обработку непосредственно после процесса химико-термической обработки,Поставщик активных атомов составаЕгВг при 900-1100 С в печной средесклонен к интенсивному окислению.Таким образом процесс диффузионногонасыщения проводят в герметическихжаростойких контейнерах. Использование в качестве активатора Фтористогоалюминия не позволяет обеспечить1 О максимальной насыдаюшей способностисмеси.Недостатками состава являютсяотносительно низкая скорость формирования бороцирконированных диффузионных слоев, необходимость использования дорогостоящей оснастки, невоэможность проведения закалки послехимико-термической обработки.Целью изобретения является уве 2 О личение насьщающей способности состава и обеспечение воэможности проведения процесса в окислительной среде без защитной обмаэки,Это достигается тем, что в состав,25 содержащий порошкообразный диборидциркония, дополнительно вводят карбидбора, в качестве инертной добавкижелезную окалину и в качестве активатора - Фтористый натрий в следуюЗо щем соотношении компонентов, вес.%:48 57 зестный2 гВ +50 йР Оз+ЗАРГЭ образцов окис едлагаемого состбороциркониров ных и зд ели й об е ю с известными о ь состав ами процесса в защитной о сыщанхцей с раза, удеш щение дифф талей маши мической о ормула изобретен стальн рид ци актива Карбид бора 45-60 Диборид циркония 5-10 Фтористый натрий 5-10 Железная окалина 25-40Смесь этих компонентов в качестве обмаэки наносят на упрочняемые поверхности и в дальнейшем процесс химико-термической обработки совмещен с процессом нагрева под термическую обработку. В качестве связующего для обмаэки используют гидролизованный этилсиликат,Указанный состав позволяет проводить процесс в обычной печной среде при длительных высокотемпературных выдержках (1-20 ч при 900-1100 С).Как показывают даняые химического анализа, при насыаении иэ предлагаемого состава на стали 45 в диффузионном слое, состоящем иэ боридов железа, содержится 1-1,3 циркония. При увеличении количества циркония в смеси сверх оптимального, насыщающая способность состава уменьКомпоненты для приготовления обмаэки применяют в следующем виде:технический карбид бора, железная окалина - отходы кузнечно-термического производства, натрий фтористый марки Ч, диборид циркония порошкообраэный.Глубина борцирконированного слоя на стали 40 Х при 900 С в течение 6 ч составляет 0,135 мм, в то время как при насыщении стали 40 Х иэ известного состава 2) в герметических жаростойких контейнерах при 900 С в течениеч составляет 0,052 мм. Полученные данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемого состава по сравнению с известным 2) в 2,5-3 раза.При насыщении стальных изделий из известного состава в одинаковых условиях с предлагаемым составом диффузионные слои на образцах иэ стали 40 Х и стали 45 не образовышае тс я, а к аличеств о цирк они я вдиФФузионном слое практически неувеличивается.П р и м е р. Проводят диффузионноебороцирконирование в обмаэках на образцах иэ стали 45 и 40 Х размерами 5 10 х 10 х 10 мм. Обмаэку готовят смешиванием порошкообраэных компонентов(размер фракции 0,1-0,2 мм) с гидролизованным этилсиликатом. Наносятобмаэку толщиной 4-5 мм на образцы 10 окунанием. После сушки в течение10-20 мин при комнатной температурена воздухе образцы помещают в электропечь, нагретую до температурыпроцесса химико-термической обработки 900 С и выдерживают 4-6 ч.Закалку проводят с температурыдиффузионного насыщения, При закалкеобмаэка теряет целостность и отделяется с поверхности образца.Результаты диффузионного насыщения стали 45 и 40 Х представленыв таблице. 5 вались, а п рлялась.Использование ива для диффуэионнония из обмаэок стал50 печивает по сравне оэможность проведения окислительной среде без настки, увеличение наособности состава в 2,5- вление процесса, совмезионного упрочнения деи инструмента с их терработкой. ав для бороцирконирования ых деталей, содержащий дибо кония, инертную добавку и ор, о т л и ч а ю щ и й с6857,1 7 Составитель Л.БурлиноваТехред .И.Асталош Корректор В.Синицкая Редактор М.Харитонова Заказ 5416/31 Тираж 1130 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 тем, что, с целью увеличения насыщающей способности смеси, он дополнительно содержит карбид бора, в качестве инертной добавки - железную окалину, а в качестве активатора - фтористый натрий в следующем соотношении компонентов, вес.В:Карбид бора 45-60 Либорид циркония 5-10 фтористый натрий 5-10Железная окалина 25-40Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 529261, кл. С 23 С 9/10, 19752. Земсков Г.В. и др. Известиявысших учебных заведений, Чернаяметаллургия, 9 10, 1976, с. 132.