Состав для жидкостного борирования изделий из черных металлов и сплавов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскияСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 17. 11. 80 (21) 3006838/22-02 Р 1 М К з с присоединением заявки Мо С 23 С 9/10 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(33) УДК 621.785.51 06 (088 8) Опубликовано .230882, Бюллетень Мо 31 Дата опубликования описания 23.08.82 Н.Г,Илющенко, Я.Б,Чернов, А.И. АнфиногенК.А.Гумеров, Г.И.Журбенко, П,А.Мальцеви П,И.Евдокимов(72) Авторы изобретения аучного цен Инст(71) Заявитель ког электрохимии Урал АН . СССР) СОСТАВ ДЛЯ ЖИДКОСТНО ИЗ ЧЕРНЫХ МЕТтый натрий 10-15, бура - остальное. Температура борирования 1000 С,Овремя выдержки 5-6 ч 215 Недостатками известного составаявляется, большая стоимость (1 кграсплава, содержащего 30 карбидабора, 10 хлористого натрия, 60буры, стоит 2,57 руб,), относительно большое содержание высокобористойфазы РеВ в диффузиончом боридномпокрытии (на Аркмо-железе при 1000 Соза 5 ч содержание РеВ составляет30-35), что приводит к большойхрупкости боридного слоя, и опасность и трудность работы с бурой,в состав которой входит 10 молекул воды (ИаВ 4010 НО) Требуется дополнительная операция сушки буры, В случае, когда в буреосталась влага, возможно вспенивание расплава и его выброс.Цель изобретения в снижениехрупкости покрытия за счет уменьшения содержания фазы ГеВ, снижение стоимости расплава, улучшение условий труда и техникибезопасности.Поставленная цель достигаетсятем, что состав, содержащий карбидбора и галогениды натрия дополни 10 Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.Известен состав для жидкостного борирования металлов, содержащий буру и карбид бора. Оптимальным является состав, вес.: бура 70-60, карбид бора 30-40Температура борирования 950-1100 С, время выдержоки 4-6 ч 1 .Недостатками этого расплава является его большой унос с обрабатываемыми деталями иэ-за высокой вязкости, трудность отмывки расплава от изделий,. что затрудняет использование технологии в промышленном масштабе., Стоимость расплава, содержащего 40 карбида бора и 60 буры, составляет 3,84 рубза 1 кг. Боридный слой состоит иэ двух фаэ: ГеВ и РеВ, Количество высокобористой фазы РеВ в боридном покрытии при 1000 оС достигает 32.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является состав для борирования, содержащий, вес.: карбид бора 30-40, хлорисБОРИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙЛОВ И СПЛАВОВтельно содержит октоборат натрияпри следующем соотношении компонентов, вес.;Карбид бора 2-10Октоборат натрия 60-85Галогенкды натрия .5.-3 8Кроме того, в качестве галогенидов натрия используют Фториднатрия, хлорид натрия и смесь фторида к хлорида натрия в соотношении1:3-6.Борирование ведут в расплаве сле. дующего состава, вес.: октоборатнатрия (Ба В 80 д ) 60-85, порошоккарбида бора 2-10, хлорид или фторид натрия или их смесь - остальное.Температура борирования 850-950 С,овремя обработки 1-5 ч. Борированиепроводят в металлическом стакане наоткрытом воздухе.П р и м е р 1. В металлическийтигель загружают, вес.: октоборатнатрия 75, хлорид натрия 15, фторид натрия 5, карбид бора 5. При выдержке.образцов иэ Ст.Х 12 М при 950 Сполучают боридный слой эа 1 ч толщиной 30 мкм за 5 ч - 80 .мкм. ФазаГеВ в боридном слое составляет20 мкм. На Аркмо-железе в данномрасплаве за 5 ч при 850 С полученыслои толщиной 100 мкм, при 950 С160 мкм.П р и м е р 2. В расплаве, содержащем, вес.: октоборат натрия78, хлорид натрия 15, фторид натрия5, карбид бора 2, при 900 фС за 5 чна Аркмо-железе получен боридныйслой толщиной 150 мкм,П р и м е р 3. В расплаве, содержащем, вес,: октоборат натрия85, фторид натрия 5, карбид бора 10,за 5 ч при 9000 С на Аркмо-железеполучен боридный слой толщиной160 мкм.П р и м е р 4. В расплаве, содержащем,вес.: октоборат натрия 80, хлорид натрия 15, карбид бора 5, при 900"С эа 5 ч на Ст. 5 ХНМ получен боридный слой толщкной 30 мкм, на Ст. У 8-60 мкм.П р и м е р 5. В расплаве, содержащем, вес.: октоборат натрия 60, хлорид натрия 30, фторид натрия 5, карбид бора 5, при 850 С за 5 ч на Аркмо-железе получен боридный слой толщиной 100 мкм.П р и м е р б. В расплаве, содержащем,вес.: октоборат натрия. 62, хлорид натрия 38, карбид бора 10, при 900 С за 3 ч на Ст. У 8 получен боридный слой толщиной 30 мкм.П р и м е р 7. В расплаве, содержащем, вес,: октоборат натрия 85, хлорид натрия 5, карбид бора 10, при 950 С за 3 ч на Ст. У 8 получен боридный слой толщиной 55 мкм,П р и м е р 8. В расплаве, со-,держащем, вес,: октоборат натрия60, хлорид натрия 33, фторид натрия5, порошок карбида бора 2, при850 фС за 3 ч на Ст. 3 получен боридный слой толщиной 60 мкм.Таким образом, использование предлагаемого расплава удешевляет процессборирования, снижает хрупкость покрытия, улучшает условия труда и 1 О техники безопасности.Предлагаемый расплав дешевле известного в 1,5-2,4 раза.Предлагаемый расплав улучшает качество покрытия. Содержание в борид номпокрытии высокобористой фазыГеВ составляет 20-24, т.е, на10 меньше, чем в известном, вследствие чего уменьшается хрупкостьдиффузионного слоя на 10.20Кроме того, расплав обеспечиваетулучшение условий труда; Октоборатнатрия в отличие от буры не имеет всвоем составе влаги, поэтому нет 25 опасности вспенивания и выбросарасплава при загрузке и работе сним, что приводит к улучшению безопас- ности. Отпадает и дополнительнаяоперация сушки солей.эоИспользование в качестве галогенида хлорида или фторида натрияили их смесей ускоряет процесс боркрования и улучшает качество почс крытияФормула изобретения40 1, Состав для жидкостного борирования изделий из черных металлов исплавов, ссдержащий карбид бора игалогениды натрия, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения хрупкости покрытия эа счет уменьшения содержания Фазы РеВ, удешевления процесса борирования, улучшенияусловий труда и техники безопасности,он дополнительно содержит октоборатнатрия при следующем соотношениикомпонентов, вес.:Карбид бора 2-10Октоборат натрия 60-85Галогениды натрия 5-38 55 2. Состав по п.1, о т л,и ч а ющ и й с я тем, что в качестве галогенидов натрия используют фторкднатрия.60 3. Состав по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве галогенидов натрия используют хлориднатрия953002 Составитель Л.БурлиноваТехред М. Рейвес Корректор М.Демчик Редактор Г.Волкова Заказ 6221/45 Тираж 1053 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП ффПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 логенидов натрия используют смесьфторида и хлорида натрия в соотношении 1:3-6,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе