Состав для борирования стальных изделий

ОЛ ИСАНИЕИЗОВВЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическиРеспублик 111926069(23) П риоритет ао делам аабретений н открытий(5 З) УДК 621785 51 06(088 8) Опубликовано 07. 05. 82. Бюллетень М 17Дата опубликования описания 07 05.82 Г.Д.Габинская, Н.М.Колесник, В.Н.Товпыга, В;Г федани А.Л,Шерман,1.,ДКраматорский научно-исследоцательСкий 1 проект отехнологицеский институт машИФтстреениа(54) СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ О, 9-1,5 Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в качестве насыщающей среды для диффузионного борирования стальных иэделий.Известен состав 11 для борирования, содержащий, вес.Ф:Карбид бора 58,0-64,0Бура 10,0-13, ОХлористый аммонийХлористый нат - рий 1,1-1,5Железный порошок Остальное Однако данный состав характериэу 15 ется недостаточной скоростью формирования боридных слоев. Кроме того, при использовании данного состава в качестве обмазки наличие буры и хло 20 ристого натрия придает ей повышенную жидкотекуцесть, ограничивая, тем самым, сферу ее технологического применения вследствие ее возможного стека 2ния. Использование хлористого аммония также нежелательно, поскольку при нагреве происходит интенсивное разложение этой добавки с образованием большого количества газообразных продуктов, в результате чего быстрее вы" ходит из строя оборудование, нарушается сплошность обмазки, повышается склонность к местному прогару.Наиболее близким к изобретению является состав для борирования, содержащий вес.Ф:Карбид бора. 45-60Борный ангидрид 2-10фтористый натрий 5-10Железная окалина 25-40 . Активатором является фтористый натрий. В качестве связующего для обмазки используется гидролиэованный этилсиликат. Укаэанный состав обеспечивает высокую скорость насыщения. Так, при борировании при 900 Сд в течение 4 ч глубина слоя достигает. ся О, 165 мм на стали 5 ХНМ, приКомпоненты Составы 65 60 Карбид бораБорный ангидрид 10 10 Железная окалина Стеариновая кислотаФтористый натрий 5-10 вааа пеаааааЕаав392606930 С на стали 40 ХСМФ - 0,142 мм,при 970 С на стали 4 ХСНМФЦР0,177 мм Г 2)Однако использование Фтористогонатрия в качестве активатора ухудшает технологичность процесса, таккак фтористый натрий является токсичным веществом, и применение его впроизводственных условиях нежелательно по технике безопасности. оЦель изобретения - интенсификацияпроцесса насыцения и улучшения условий труда,Поставленная цель достигается тем,что в состав для борирования, кото 1 ый содержит в качестве насыщающеговещества карбид бора и борный ангидрид, в качестве железного порошкажелезную окалину, в качестве активатора используют стеариновую кислоту при следующем соотношении компонентов, вес.4:Карбид бора 40-60Борный ангидрид 10-20Железная окалина 25-4025Стеариновая кисло.та 2-4В качестве связующего для обмазки используется гидролизованный этилсиликат.36Положительный эффект от использования стеариновой кислоты заключается в следукщем. Стеариновая кислота(октадекановая кислота) СН (СН)ьСООНпри нагреве до высоких температур(950-1000 С) распадается на молеку 35лы водорода, кислорода и элеменКомпоненты для приготовленияабмазки применяют в виде техническо"го карбида бора ГОСТ 3647-71 и5744"74, железной окалины - отходы 9 4тарный углерод, При использованииуказанного состава процесс борирования осуществляется за счет перено.са активных атомов бора к насыщаемойповерхности за счет образовавшихсяв результате термического разложения стеариновой кислоты водорода,кислорода и углерода. Образовавшийся в результате взаимодействиякарбида бора с водородом бороводородосуществляет и перенос бора черезгазовую фазу на насылаемую поверхность, а вследствие восстановлениябора водородом на поверхности насыщаемого изделия образуются активныеатомы бора. Транспортирующим агентом является также кислород, которыйобеспечивает образование газовойфазы с высоким парцйальным давлением, и тем самым, интенсифицируетпроцесс насыцения бором.П р и м е р . Производят диффузионное насыщение образцов из стали 7 Х 3, 40 ХСМФ, 5 ХНМ, Обмазку готовят смешиванием порошкообразныхкомпонентов с гидролизованным этилсиликатом, Готовят и испытывают 6составов смесей, содержащих компоненты в оптимальном количестве (состав 3) и в граничных пределах(составы 2 и 4), а также ниже граничных значений (состав 1) и вышеграничных значений (состав 5), Приготовлена и испытана известная смесь6.Составы приготовленных смесей приведены в табл,1,50 40 39 45-60 15 20 21 2-10 32 40 41 25 40 кузнечно-термического производства,борного ангидрида марки "4" ГОСТ4463-66, стеариновой кислоты ГОСТ9419-60.6069 6дением в масле. После закалки - отпуск при 430 С в течение 3,5 ч. Твердость основы после термической обработки НЕС - 45-47При закалке в масле обмазка теряет целостность и отде- "ляется от поверхности гравюры. Остатки обмазки удаляются с поверхности .гравюры металлической щеткой,Результаты борирования в обмазках 1 о штамповых сталей в течение 4 ч представлены в табл.2.Таблица 2 5 92Наносят обмазку слоем толщиной 3 мм на гравюру штампа шпателем. После сушки в течение 20 мин при комнатной температуре на воздухе штамп помещают в электропечь Ц, нагретую до 900 С. Дальнейшую обработку проводят по принятой для данной марки стали технологии термической обра" ботки: нагрев в безокислительной среде древесном угле) до 860 С, выдержка в течение 3 ч с последуоцим охлаж Глубина .слоя, ммна сталях Составы11122 0,126 0,128 0,128 0,121 116 ХЗ 900 С)ОХСМФ 930 С) 0,14 О, 148 0,150 0,151- 0,152 О, 142 О, 152 О 169 0 171 О 173 0,165 0,16 172, 173 борнцй ангидрид, железную окалину, и активатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации про о цесса насыщения и улучшения условий труда, он в качестве активатора содержит стеариновую кислоту при следующем соотношении компонентов вес. 3:Карбид бора 40-60 Борнцй ангидрид 10-20 Железная окалина 25-40 Стеариновая кислота 2-4 Содержание стеариновой кислоты 2-43 объясняется следующим. При меньшем содержании снижается эффективность насыщающей способности борирующей смеси, при большем увеличение глубины слоя не наблюдается.Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о повышении насыщаоцей способности предложенного состава по сравнению с известным в 1,5 раза с одновременным улучшением условий труда путем замены фтористого натрия - токсичного активатора - безвредной стеариновой кислоты. Источники иннятце во внимани рмации,при экспертиз мула изобретения 1. Авторское свиР 524858, кл. С 23 2. Авторское свиУ 619544, кл. С .23 етельство ССС 9/04, 1975 етельство ССС 9/04, 1976тальныхбора,Составитель Д.ПершеевТехред И, Гайду . Корректор Е.Рошко Редактор Н.Ромж 89 У 12 Тираж 1049ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035 Москва, Ж, Рфилиал ППП "Патент", г. Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4Зака горо ул. Проектная,Состав для борированиязделий, содержащий карби 3 4 5 бт