Состав для борирования стальных деталей

О П И С А Н И Е (ц 986959ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциапистнческикРеспублик(22)Заявлено 27,11.81(21) 3357764/22-02с присоединением заявки РЙдо делам иэабретеиий к открытий(54) СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙИзобретение относится к метал - лургии, а именно к химико-термической обработке, в частности к термодиФФузиойному борированию в обмазках, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения с целью повышения износостойкости поверхностных слоев. Известен состав 1 1 1 для борирования, содержащий следующие компоненты, вес.ь:Карбид бора Ь 5-60Борный ангидрид 2-10Фтористый натрий 5-10Железная окалина 25-10Процесс насыщения из данного состава и указанных составов отличается низкой технологичностью, так как компоненты, входящие в эти составы, требуют предварительного измельчения в вибро- или шаровых мельницах до размера Фракций 0,050,1 мм. 2Кроме того, при насыщении из этихсоставов образующиеся слои обладают недостаточной стойкостью при интенсивном абразивном воздействии,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достига-емому эФФекту является состав 1 2,который содержит следующие компоненты, весА:,Карбид бора МО Борная кислота 2-ЦКремний 5-11Фтористый натрий . 3-6Железная окалина ОстальноеПри насыщении из данного составаобразующийся боридный слой облада"ет высокой износостойкостью и пони- женной хрупкостью.Борирование осуществляют методомго обмазок в окислительной среде беззащитной обмазки. Связующим служитгидролизованный этилсиликат.Однако входящая в данный составжелезная окалина требует предвари6959 5 0 15 20 2 30 35 40 3 98тельного измельчения и просеиваниядо размера фракции 0,05-0,1 мм. Такжев процессе приготовления пасты данную смесь трудно усреднить в связис различным весом частичек железнойокалины и остальных компонентов смеси, что затрудняет нанесение на насыщаемую поверхност.ь однородного посоставу слоя пасты,Использоввние в качестве связкигидролиэованного этилсиликата, такжеусложняет процесс приготовления пасты, так.как процесс гидролизацииэтилсиликата характеризуется определенной сложностью и длительностью.Срок хранения гидролизованного этилсиликата, как правило, не превышаетдвух суток.Все это значительно снижает технологичность приготовления и нанесениясмеси на насыщаемую поверхность - технологичность смеси.Кроме того, недостатком данногосостава является то, что после процесса химико-термической обработкина насыщаемой поверхности остаетсямного участков с остатками приварившейся смеси, Наличие таких участковприводит к увеличению трудоемкостипо очистке деталей после насыщенияи, как следствие, тормозит широкоевнедрение данного состава в производстве,Целью изобретения является насыщение технологичности смеси и улучшение чистоты обрабатываемой поверхности.Цель достигается тем, что в состав, содержащий карбид бора, борнуюкислоту, кремний, фтористый натрий,дополнительно вводят цирконовую пудру и тальк при следующем соотношении компонентов, вес.у:Карбид бора 40-50Борная кислота 2-4Кремний5-11фтористый натрий 3-6Цирконовая пудра 20-35Тальк ОстальноеПредлагаемый состав позволяетпроводить процесс термодиффузионного насыщения в обычной окислиГельной амосфере без защитной обмазкипри дпительных выдержках. Борирование осуществляется методом обмазок. Входящие в состав цирконовая пудра (96-981) ЕгО и тальк - слоис"тый сипикэт Но ЬэОэ)ОНв устойчивы при высоких температурах, что позволяет сохранить целостность пасты при насыщении и предохраняет насыщаемую поверхность от контакта с кислородом воздуха. Кроме того, они значительно уменьшают жидкотекучестьпасты при температурах насыщения,что позвопяет борировать детали сложной конфигурации,Цирконовая пудра и тальк обладают. высокими антипригарными свойствами, что фактически устраняет приваривание шихты к поверхности посленасыщения.При борировании из предложенного состава тальк вместе с водным раствором силикатного клея служит в качестве связующего, Водный растворсиликатного клея концентрацией 5-50вводят из расчета 100-300/ по атно"шению к весу сухих составляющих пасты. Это устраняет сложный процессгидролиэации этилсиликата. Кроме того, цирконовая пудра и тальк имеютразмер фракции 0,02-0;04 мм, что исключает предварительную подготовкусмеси перед приготовлением обмазки.П р и м е р . Термодиффуэионноеборирование проводят на образцах иэстали 5 ХНИ.Обмазку толщиной 4-6 мм на образцы наносят методом окунания, Образцы с нанесенным слоем пасты сушатпри 100-150 С в течение 20-40 мин,После сушки образцы помещают в электропечь, нагретую до 900 ОС, и выдер-;живают 4-6 ч,Закалку производят с температурыдиффузионного насыщения.Ниже представлены примеры диффузионного насыщения образцов из ста.ли 5 ХНй. Испытание на износ образцов из стали 5 ХНИ проводят при следующих параметрах трения; скорость скольжения, 0,42 м/с, давление 150 кг/см , тем" пература в зоне трения 550 С.оДанные испытания на износостойкость приведены в табл. 2. Как видно из табл, 2, предложенный состав для термоборирования обеспечивает получение диффузионного слоя .с высокой износостойкостью, не усту" пающей прототипу.Испытания по привариванию смеси на упрочияемую поверхность проводят на образцах .из стали 5 ХНИ. Количе986959 ственно приваривание смеси к насыщаемой поверхности оценивается визуально.оНасыщение осуществляется при 900 1 и длительности 4 ч,У Данные испытания приведены в, табл. 3. 1 Таблива 1 Состав Содержание компонентов, вес.Ф 45 3 таБорирование ивов Бо та ание из 30 2 27-3 оти отип Карбид бора 40-50Борная кислота 2-4Кремний 5-11фтористый натрий 3-64 Цирконовая пудра 20-25Тальк ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРур й 524858, кл. С 23 С 9/04, 1976.2. Авторское свидетельство СССР.по заявке И 3279123, кл, С 23 С 9/04, 198 ула изобретения орирования стальных ащий карбид бора, кремний и фтористый и ч а ю щ и й с я ью повышения технолои улучшения чистоты поверхности, он доержит цирконовую пуд"следующем соотношевес,Ф: ИИПИ Заказ 1026/4 . Тираж 354. Подписное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Состав длядеталей, содерборную кислотунатрий, о т лтем, что, с целгичности. смесиобрабатываемойполнительно соРу и тальк прнии компоненто ЬТаким образом, предлагаемый сос-тав для термодиффузионного борирования обеспечивает получение диффузионного слоя с высокой износостой" 5 костью, при этом характеризуетсявысокой технологичностью смеси и малой степенью приваривания ее к на.сыщаемой поверхности.