Состав расплава для диффузионного насыщения

(11177 У 083 ОПИСАИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетскик Социалистических РеспубликФ- , К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л(51) М. Кл,з ЗС 9/1 Государственный ком СССРлам изобретен и открытий ДК 621.785.53 (088,8)(45) Дата опубликования ия 07(72) Авторыизобретен И. М, Спиридонова, А, М. Бондаренко, С, В. Твердохлебова,В. ф, Рафальский, Н. П, Роменский и Г. А, Дубенчак Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени осударственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией) СОСТАВ РАСПЛАВА ДЛЯ ДИффУЗИОННОГО НАСЪЩЕНИЯк химико-термижет быть испольффузионных бориеталях машин и Цельюкачествалий.Для долагаетсявания, сона, при стов, вес.БураДвуо цели предого борироокись тита- и компоненя поставленно ля электролиз ий буру и дву ем соотношени тиже остав держа ледую /о 0- 6 ись тита Изобретение относитсяческой обработке, оно мозовано для получения дированных покрытий на дмеханизмов.Известен состав для электролизного борирования, содержащий буру 1. При борировании в таком составе образуются покрытия, обладающие высокой хрупкостью, что приводит к трещинообразованию в покрытии и к снижению износостойкости изделий. Кроме того, в результате борирования деталей в расплаве буры на поверхности детали в катода образуется активный атомарный бор, образующий с боратной солью плотную корку с большой адгезией к металлу, Это требует дополнительной операции отмывки детали,Известны расплавы для борирования, содержащие буру с добавками одного из окислов легирующих элементов: бура+ + (3 - 5) % Сг,Оз; бура+ (8 - :10) % А 1 зОз, бура+3% Та,Ов, бура+ (5 - 10) % ХгОз 21. Эти расплавы приняты за прототип.Введение указанных окислов легирующих элементов в расплав позволяет снизить трещинообоазование и повысить стойкость изделия. Однако указанные составы также не обеспечивают высокого качества поверхности. изобретения является повышени поверхности борированных изд Предлагаемыи состав для борированияпредставляет собой электролит - суспензию.Двуокись титана не растворяется полно стью в расплавленной буре и присутствуетв ней в виде твердых частиц. Для получения комплексных покрытий необходимо сообщить слоям электролита определенную скорость перемещения с целью активного 20 взаимодействия твердых частиц двуокисититана с катодом. Это достигается при плотности тока 0,4 - 0,5 а/см,Пример 1. Образцы борируют в электролите, содержащем 5 г рутила на 1 л рас плавленной буры (что соответствует 96%буры и 4% рутила) по режиму: температура 950-1-10 С, время 3 ч, плотность тока0,40 а/смзн Спектральныи анализ покрытия показал30 наличие титана до 0,35%, количество трег 7 щин по сравнению с прототипом незначительное.П р и м е р 2. Диффузионное насыщениепроизводят в расплаве, содержащем 7 г ру-.тила на 1 л буры (94% буры и 6% рутила) .Микроструктурный анализ поверхности образцов показывает уменьшение трещин вэтом случае по сравнению с прототипом.Насыщение титаном составляет 0,65%. Глубина борированного слоя 120 мкм, 10П р и м е р 3. Борирование производят вэлектролите состава: 10 г рутила на 1 лрасплава буры (92% буры и 8% двуокисититана). В этом случае количество трещинна поверхности образцов минимальное, количество титана в слое уменьшается до0,4%. Глубина слоя уменьшается до 0,1 мм,Такой вид покрытия можно использоватьдля деталей, работающих в условиях абразивного износа в сочетании с ударными 20нагрузками.П р и м е р 4. Образцы борируют в электролите, содержащем 3 г рутила на 1 л расплаваа буры (2% двуокиси титана на 98%буры). Покрытие, полученное в данном 25электролите, по своим качествам не отличается от исходного (100% буры).П р и м е р 5. Борирование осуществляютв расплаве, содержащем 12 г рутила на 1 лбуры (90% буры и 10% рутила). Расплав 30в этом случае становится вязким, Насыщение поверхности металла в данном электролите не происходит. Спектральный анализфиксирует незначительное количество бораи титана на поверхности образцов, но металлографически диффузионный слой ненаблюдается.Оптимальные параметры комплексногопокрытия получены в электролитах, содержащих 5 - 10 г двуокиси титана на 1 л расплава буры, что соответствует 94 - 96% буры и 4 - 6% двуокиси титана,4На фиг, 1 - 5 приведены диаграммы, показывающие преимущества предложенного расплава по сравнению с известным (по прототипу), где на фиг. 1 - вес прикатодного слоя на деталях, борированных в электролитах; 1 - бура+ Т 102 - бура+ +А 10 з; 3 - бура+ХгОг, 4 - бура+СгОз 5 - бура+Та,О, на фиг. 2 - толщина прикатодного слоя на деталях, борированных в тех же расплавах, что на фиг. 1; на фиг.3 - количество трещин на единицу площади покрытий, полученных в электролитах: 1 - бура+ Т 1 О; 2 - бура+АгОз; 3 - бура+ СгОз; 4 - бура+2 гО,; 5 - бура+ +Та,О (а - трещины длиной свыше 5 мм, б - трещины длиной до 5 мм); на фиг. 4 - глубина покрытий, полученных при борировании в электролитах, указанных на фиг. 1; на фиг. 5 - соотношение боридных фаз в покрытиях, полученных в электролитах, что на фиг, 3 (в - РегВ, г - РеВ). Формула изобретения Состав расплава для диффузионного насыщения, содержащий буру и окислы легирующего элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества поверхности, в качестве окислов легирующего элемента он содержит двуокись титана при следующем соотношении компонентов, вес. %:Бура 94 - 96 Двуокись титана 4 - 6. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ляхович Л. С. и др. Борирование стали,М., 1967.2. Сборник Защитные покрытия на металлах, 1972, вып. 6, с, 125 - 129.95м изобре д. 4/5 Изарственн113035, 574 Тираж о комитета СССР по дел сква, Ж, Раушская наб Заказ 2542/4 НПО Поиск Го