Состав для борирования стальных изделий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиивСоциалистическиеРеспттблииио делает изобретений и открытий(54)СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ т 5 Изобретение относится к химикоотермической обработке металлов исплавов, в частности к процессу диффузионного борирования с использованием аморфного бора.Известны составы 1 для борирования на основе аморфного бора,содержащие вес.Е:Хлористый аммоний 3Бор аморфный, 9710иБор аморфный 75-95Магний фтористый 5-25Борирование в данных составах производится в порошковой засыпке, стщательной герметизацией контейнерапри 700-1100 С,Недостатком этих составов являетсяпористость и неравномерность по толщине получаемых диффузионных слоев,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является состав,содержащий аморфный бор и окись алюминия в соотношении 1:3 Борирование из этого состава производится в среде водорода при 950-1050 С. Диффузиононые слои получаются сплошными и равномерными по толщине Г 23.Недостатком этого состава является низкая скорость насыщения.Цель изобретения - ускорение процесса насыщения и повышение иэносостойкости поверхности.Поставленная цель достигается тем,что в состав для борирования металлови сплавов, включающий бор аморфный,вводится треххлористое железо приследующем соотношении компонентоввес.Х:Треххлористое железо 5-15.Бор аморфный ОстальноеОбработку ведут в атмосфере водорода,Треххлористое железо при нагревеодо температуры борирования (850-1050 С)восстанавливается водородом с образованием хлористого водорода и двуххлористого железа,865967 Толщина диффузионного слоя, мкм, при температуре С Составы 850 ПредлагаемыеБор аморфный + 57 "еС 1 З 135-140 100-110 Бор аморфный + 107. РеС 1 110-120 140.-145 Бор амарфный + 157ГеС 1ИзвестныйБор аморфный + А 1 0в соотношении 1:3 140-145 110-120 85-95 60-65 Присутствие хлористого водорода интенсифицирует диффузионное насыщение, Двуххлористое железо, имеющее высокую температуру кипения (1070 С), конденсируется на насыщаевмой поверхности в виде жидкой пленки (т.пл. 670 С). Это обеспечивает образование сплошного равномерного по толщине боридного слоя.Превышение указанной концентрации РеС 1 не обеспечивает получение качественных диффузионных слоев,Содержание трихлорида железа менее 57 снижает скорость насыщения. Для приготовления качественной однородной смеси перемешивание компонентов производится в виде пасты на основе дистиллированной воды или этилового спирта. Затем смесь сушится при 60-80 С и измельчается, Возможоно также нанесение смеси на обрабаСкорость насыщения в предлагаемом составе в 1,5-2 раза выше при высокой сплошности и равномерности диффузионного слоя, Структура слоя име. ет характерное игольчатое строение. Микротвердость слоя 1500 - 1600 гс/мм. тываемую деталь окунанием в настуи последующей сушкой,П р и м е р. Подвергают борированию образцы из стали 45 в водороде.Составы с содержанием треххлористого железа 5, 1 О, и 157(остальное -бор аморфный), готовят перемешиваниемв виде пасты на основе дистиллированной воды.о Борирование проводят, как из засыпки высушенных при 80 С и измельченных смесей, так и из покрытия, нанесенного на образцы слоем 0,1-0,3 мм,окунанием в пасту.Температура борирования 950 С,время выдержки 4 ч, Для сравненияпроводят борирование в засыпке известного состава,Результаты борирования образцовиэ стали 45 в предлагаемом и известОном составе в атмосфере водородапредставлены в табл.1.Т а б л и ц а 1 Испытания на износ показали, что45 высокое качество диффузионного слоя,полученного в предлагаемом составе,определяет его повышенную работоспособность.Результаты испытаний представленыю в табл.2,865967 Т а б л и ц а 2 Износ, мг/ч при скоростискольжения 30 м/мин и нагрузке кгс/см Состав для борированияи режим насыщения 10 20 30 5,6 4,7 3,4 2,1 9,1 7,2 15,5 10,6 6,3 950 С, 4 ч 13,4 8,8 Таким образом, обработка в предлагаемом составе позволяет увеличить износостойкость в 2 раза. Формула изобретения Состав для борирования стальных изделий в атмосфере водорода, включаюч щий бор аморфный, о т л и ч а ю Щ и и- ЗО с я тем, что, с целью ускорения процесса насыщения и повышения износостойкости поверхности, он дополниСоставитель Г, Бахтинова Редактор Н, Егорова Техред А, Ач Корректор У.ПономаренкоЗаказ 8009/42 Тираж 051 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035 Москва ЖРаушская наб., д.4/5ПредлагаемыйБор аморфный + 107РеС 1850 вС, 4 ч950 С,4 ч ИзвестныйБор аморф й+ хо1:3850 ОС, 4 ч тельно содержит треххлористое железо при следующем соотношении компонентов, вес.Е:Треххлористое железо 5-15Бор аморфный Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 392161, кл. С 23 С 9/02, 1970.2. Горбунов Н. С. Диффузионныепокрытия на железе и стали. И., изд-воАН СССР, 1962, с. 12.