Состав для диффузионного насыщения

Сфюэ Сееетсмнк Сфцмалистнчесзн Реслублнк(51) М. Кл.з С 23 С 9/04 Гесудавствсеиюй квинтет СССР пе Аслам нзебРетсииВ я еткрмтмй(23) Приоритет Опубликовано 15.1081, бюллетень И 9 38 Дата опубликования описания 15, 10, 811) Заявите точно-С ий технологический ин 54) СОСТАВ ДЛЯ ННОГО НАСЫЩЕНИЯ Изобретение относится к химико термической обработке и может быт применено в качестве насыаающей среды для диффузионного упрочнения стальных изделийИзвестен состав для борироваиия в обмазках, в котором насыщение проводят йз боросодержащего вещества и активатора 11 .Однако аличие одного боросодержащего вещества не позволяет получить максимальный уровень иэносо" стойкости в условиях .ударно-циклического нагружения, а также данное соотношение компонентов состава имеет сравнительно низкую насыщающую способность.Известен так япокрытия Г 2, сБорная кислоЖелезо ь Ферромарганец Карбид бора Бориый ангидри Окись кремния Однако данныйктиватора, что эасыщающую способмеси. Соотношениакже отсутствие 2-5 2-4 1-3 9-12 30-32 МедьНикельКарбид ванадияЖелезная окалинаНатрий фторнстый же состав обмаэки длодержащий вес.е:та 10-1226-2919-2215-18д 10" 12Остальноесостав не имеетначительно снижаетность реакционнойе компонентов,аэлементов, способных повысить пластичность диффузионного слоя, не позволяют применять состав для получения покрытий, работающих в условиях ударно-циклического нагружения. Таким образом, недостатками данного состава являются относительно низкая скорость формирования диффузионных слоев, относительно низкая пластичность слоя и малая износостойкость в условиях ударно-циклического нагружения.Цель изобретения - увеличение насыщающей способности состава, повышение пластичности а износостойкости получаемого диффузионного слоя.Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий карбид бора, дополнительно содержит борид титана, хром, медь, никель, карбид ванадия, железную окалину и фтористый натрий, при следующем. соотношении .компонентов, вес.%:Карбид бора 35-45Борид титана 2-5872597 Содержание компонентов, вес .Ъ Кар- фтобид рисвана- тый дия нат- рий Медь Никель Железнаяокалина Продолжениенасыщения,ч Глубинаслоя,мкм 35 5 3 12 б 32 95 120 10 6 40 30 100 140 45 2 2 2 5 30 95 135 38 11 8 4 3 12 130 Борная кислота+27 Ге+2010 90 В качестве связующего веществадля обмазки используется гидролизованный этилсиликат. Смесь укаэанныхкомпонентов наносится в качестве обмазки на упрочняемые поверхностии в дальнейшем процесс химико-термической обработки совмещается с процессом нагрева под термическую обработку,Бор, медь, ванадий, температураактивации которых ниже темпера урыактивации хрома и никеля, в процессе обработки диффундируют раньше вповерхность стальной детали по границам зерен и при этом образуютсябориды, легированные указанными элементами и зоны перлита, что способствует .снижению хрупкости упрочняющего слоя. Кроме того, атомный радиуспредварительно диффундирующегоСц (1,28 А ), Ч (1,34 А) большеатомного радиуса железа Ге (1,26 А ),в результате чего происходит локальное искажение кристаллической решетки металла растворителя. Это обеспечивает появление в ней дополнительных вакансий,для диффундирующих ато-.мов хрома, никеля, титана, что увеличивает скорость.диффузии. П р и м е р. Проводят диффузионное насыцение в обмазках образцов азиз стали У 8 А размерами 10 х 10 х 10 мм, обмаэку готовят смешиванием порошкообразйых компонентов (размер ФракСостав, Карбид Борид Хром9 тита- на Микрохрупкость диФфузионных слоев исследовали по общепринятой методике при нагрузках на алмазный индентор от 100 до 200 г на приборе ПТМ-З. .Результаты исследований диффузионных 5 10 1 20 25 ЗО ции 0,1-0,2 мм) с гидролнэованнымэтилситикатом. После сушки в течение10-20 мин при комнатной температурена воздухе образцы помещают в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки ивыдерживают 4-6 ч. Закалку проводятс температуры диффузионного насыщения. При закалке обмаэка теряет целостность и отделяется с поверхностиобразца. Результаты диффузионногонасыщения стали У 8 А представлены втабл.1.Компоненты для приготовления обмазки применяются в виде порошкообразного карбида бора (ГОСТ 3647-71и 5744-74), меди (ГОСТ 4960-68),хрома (ТУ 19-66), порошкообразногоникеля, карбида ванадия (МРТУ-09-140-70), борида титана - порошкообразного, железной окалины - отходыкузнечно-термического производства,натрия Фтористого марки "4" (ГОСТ4463-66).Глубина упрочняющего слоя настали У 8 А при 900 С в течение 4 чсоставляет 100 мкм, в то время какпри насыщении стали УВА из известного состава при тех же режимах составляет только 60 мкм. Полученные данные свидетельствуют,о повышении насыщенной способности предлагаемогосостава по сравнению с известным(известный) слоев на стали У 8 А представлены втабл.2. Полученные данные свидетельствуют о возрастании пластичности диффузионного слоя по сравнению с известньи составом.872597 КТаблица 2 Суммарныйбаллхрупкости Показательхрупкости Состав оЪмазкн, вес.В 1,8 0,0085 1,3 0,0051 30 Формула изобретения Составитель Р, КлыковаТехред М.Рейвес Корректор В. Синицкая Редактор С. Тимохина Тираж 1051 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5+ б"Май + 30 окалина Использование предлагаемого состава для термодиффузионного легирования иэ обмаэок стальных изделий обеспечивает по сравнению с извест- ф ными составами возможность получения диффузионного слоя на деталях сложной конфигурации, увеличение насмцающей способности состава, увеличение пластичности и износостойкости слоя 25 совмещение диФфузионного упрочнения деталей машин и инструмента с их термической обработкой, возможность проведения процесса в окислительньй среде без защитной оснастки. Состав для диффузионного насыщения, содержащий карбид бора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения насицающей способности и повьааения пластичности диффузионного слоя, он дополнительно содержит борид титана, хром, мЕдь, никель., карбид ванадия железную окалину и фтористый натрий, при следукщем соотношении компонентов, вес.%гКарбид бора 35-45Борид титана 2-5Хром2-5Медь 2-4Никель 1-3Карбид ванадия .9-12Железная окалина 30-32фтористый натрия 5-8 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 404903 г С 23 С 9/04 у 1971 в 2. Авторское свидетельство СГСР Р: 528350, С 23 С 9/04, 1974.