Способ комплексного диффузион-ного насыщения стальных изделий

ОП КСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцкалкстнческнхРасоублмк(5Ч. Кл. С 23 С 9/00 Ввудврстееввй кемтет аСЕР ав делам зебветевЯ н открылЯ) СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ДИффуЗИОНН НАСЫЩЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙк способамотки поверхнонй путем цифповерхностног поруюеое иээлемемикоповер тся о конаенплуата о-тер грев ч в но аюший и ине а гент ыиэно- ичения ЗИзвестен также способ химико-термической обработки поверхностного слоя изделий из металлов или сплавов, включающий высокотемпературный нагрев цоо900-1100 С и выдержку 2-6 ч в порошковой среде, содержащей насыщающий агент - аиборид легирующего элемента, таких как хрома, титана или циркония,активатор и инертный разбавитель ).2. и щины слоя.я тем-термислоя , вкл Изобретение относитсяхимико-термической обрабного слоя стальных пзделфуэионного насыщения ихслоя бором и легируюшимможет применяться при хкой обработке иэделий, кслоям которых предъявляюбования по условиям ексИзвестен способ химикобработки, включающий на1000 С, с выдержкой 3осреде, содержащей насыщдиборид хрома, активаторразбавитель ( 1 нтом и термически остным собые треи.мической о 850- рошковой Эти способы химико-гермическо работки поверхностного слоя издали эвопяют полу ать концентрацию лег щего элемента в поверхностном сл делий це более 420% от весовой трации боридов в поверхностном сл Однако и такое соцержание легирующего элемента в поверхностном слое яв ляется нецостаточным цля иэделий, рабо тающих в особо жестких условиях эксплу атации(работа при повышенных темпера турах и давлениях, при высоком содержании абразива в средах и т, а.) 11 ель изобретения - повышени состойкости иэделий эа счет уве концентрации легирующего элеме верхностном слое иэделий и толПоставленная цель достигаетс что в известном способе химико ческой обработки поверхностного иэделий иэ металлов или сплавов чающем высокотемпературный на вьдер;кку в порошловой среде, со3 800 щей насыщающий агент - диборид легирующего элемента, активатор и инертный раэбавитель, нагрев осуществляют двухО ступенчато, с выдержкой при 800-900 С в течение 1 ч и 1000-1050 ф С в течение 2 ч.Двухступенчатый нагрев при химико- термической обработке иэделий в порошковой среде способствует активизации атомов бора, на первой ступени нагрева,которые обладают большей диффузионной активностью по сравнению с атомами легирующего элемента. На этой стадии атомы бора почти полностью продиффундируют в новерхностый.слой обрабатыва емого изделия.Нагрев до температуры. второй ступени способствует активизации атомов легиоующего элементакоторые начинают проявлять свою диффузионную активность при более высокой температуре, чем атомы бора на первой ступени. При этом атомы бора не препятствуют проникновению атомов легирующего элемента в поверхностный слой изделия, так как они уже почти полностью 2 проциффундировали в него на первой ступени нагрева. Время выцержки на второй ступени нагрева характеризует концентИзвестный способ 900 45 Х 1000 1100некачественные слои Предлагаемый способ 32 800 1000 145 Х 850 1025 1 230 4рацию легирующего элемента и глубинупроникновения его в поверхностный слойизделия из металлов или сплавов.П р и м е р,. Проводят химико-термическую обработку поверхностного слоядвух деталей, изготовленных иэ сталимарок 45 Х и ШХ 15. Обработку проводятв порошковой среде, содержащей насыщаюший агент - циборид хрома, титанаф или циркония, активатор и инертный разбавитель, при слецующем соотношенииин грециентов, вес.% соответственно: 1 О,3 и 87.Нагрев осуществляют в инцивицуальЗ ном контейнере по двухступенчатому режиму с выдержкой кажцой партии цеталей при 800, 850 или 900 С в течеоние 1 ч, а на второй ступени нагревапри 1000, 1025 и 1050 С с выдержкой 21.В таблице показаны результаты испытаний стальных деталей по известному ипредлагаемому способам,Как. видно из таблицы, обработка по5 предлагаемому способу приводит к новы- .шению концентрации легирукнцего элемента в поверхностном слое на 15-20% иувеличению толщины слоя в 1,5 раза. 17 60 20 45 24 22 80 45 70 27 25 90 50 75600230 Продолжение таблицы 45 30 29 120 57 90 20 70 40 60 22 80 55 70 ЗЗ 21 40 26 47 29 60 85 26 95 26формула изобретения Способ комплексного диффузионного насыщения стальных изделий, включающий высокотемпературный нагрев и вы 25 держку в насыщающей порошкообразной среде, содержащей диборид легирующего элемента, активатор и раэбавитель, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения иэносостойкости обрабатываемых изделий за счет увеличения толщины диффузионного слоя и повышения концентСоставитель Л. БурлиноваРедактор И. Ковальчук Техред Н,Келушак Корректор. Шекмар Заказ 10322/27 Тираж 1059 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патентг, Ужгород, ул, Проектная, 4 900 1050 1 800 1000 1 ШХ 15 850 1025 1900 1050 1 рации легирующего элемента в нем, высокотемпературный нагрев осуществляютдвухступенчато с выдержкой в течение40-60 мин при 800-900 С и прио1000-1050 С в течение 100-120 мин.оИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе.1, Авторское свидетельство СССРМ 346402, кл. С 23 С 9/04, 1972.2. Известия высших учебных заведений, Черная металлургия, 1976, Ь 10,с. 130-133.