Порошкообразный состав для борирования стальных изделий

1155627 40-60 Карбид бораФтористыинатрийКарбамидКарбонатнатрияЖелезная 5-10 5-10 40-60 2-. 025"45 5-25 Карбид бораФтористый натрийЖелезная окалинаНитрид бора Остальное окалина Для приготовления состава используют карбид бора ВС ГОСТа 5744-74; натрий фтористый ИаР ГОСТа 4463-76, железную окалину Ре 10 ГОСТа 2787-75, мочевину (ИН) СО ГОСТа 6691-77, карбонат натрия ИаСО безводный ГОСТа 83-79.Карбид бора является борирующим агентом состава; натрий фтористый - активатором процесса, железная окали" . на - разбавителем шихты и предотвращает ее от спекания. При взаимодействии мочевины и карбоната натрия образуется цианат, способствующий повышению насыщающей способности состава и предохраняющий шихту и поверхность обрабатываемых изделий от воздействия кислорода, чему также содействует образование газообразных веществ (И, ИН 5, СО).Процесс диффузионного насыцения в обычной печной среде без применения плавкого затвора, При этом происходит интенсификация диффузионных процессов в результате одновременной диффузии атомов бора, азота и углерода, образующихся при совместном разложении карбамида и карбоната натрия.Все образцы испытывают в условиях, идентичных с прототипом, т.е. продолжительность процесса борирования 4 ч температура 900 С, размеробразцов 10 10 10 мм. окалинаЖелтая кровяная соль 5%Цель изобретения - повышение насыщающей способности состава и микро- твердости борированного слоя. Изобретение относится к металлур гии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов в порошковых насыщающих средах, в частности к диффузионному борированию ме 5 таллов и сплавов, и может быть использовано в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности для повышения износостойкости стальных изделий, 10Известен состав 1 для диффузионного упрочнения стальных изделий, содержащий, мас.й: Недостатком известного состава является его низкая насыщающая спо-. 20 собность, так как толщина диффузионного слоя не превышает 100 мкм. Кроме того, использование нитрида бора в количестве до 25 мас.Е значительно удорожает ео стоимость, 25Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо.му результату является состав 2, в котором содержатся следующие компоненты, мас,Х: ЗОКарбид бора 45-60Фтористыйнатрий 3-10Желе зная ДиФФузионное насыцение проводят с образцами стали (с размерами 10 1.0 м 10 мм). Составы готовят смешением порошковых компонентов (размер фракции 0,05-0,25 мм). Приготовленной смесью обсыпают образцы слоем не менее 5 мм. Поддон с образцами помещают в электропечь с температуроию45 9000 С, Продолжительность диффузионного насыщения 4 ч. Процесс проводят без применения плавкого затвора. Однако известный состав характери.50 зуется недостаточно высокой насыщающей способностью и относительно низкой микротвердостью диффузионного слоя. Поставленная цель достигается тем, что порошкообразный состав для борирования стальных изделий, содержащий карбид бора, фтористый натрий и железную окалину, дополнительно содержит карбамид и карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.7.: П,р и м е р 1. Для приготовления борирующего состава берут 60 г В 4 С, 25 г Ре 90, 5 г ИаР, 8 г (ИН ), СО и 2 г ИаСО и обсыпают им отшлифованные и обезжиренные образцы иэ стали марки 45 в количестве 5 штук, установленные в поддоне. Толщина слоя порошковой смеси наСостав Компоненты Насыщеннаяспособность Микротвердость,к г/ммиВаР (ИН ) СО В 1 С Ре 0,1 НаСО 1 60 25 2 43 40 3 50 28 4 40 35 5 70 15 6 30 50 7 30 35 8 60 25 1800-18501700-1750 1750 1800 2,0 10 10 1900-1950 2,5 1,6 970 15 1050 15 1,7 900 1,2 Разъедание поверхности 31556 образцах равна 4 мм. Затем поддон с образцами устанавливают в электро- печь. При 900 С проводят процессоборирования в течение 4 ч. После этого поддон с образцами извлекают из печи, охлаждают на воздухе до 100 С. Затем образцы очищают от налипших частиц порошковой смеси и определяют привес массы образцов.П р и м е р ы 2-9. Процесс бори О рования проводят аналогично примеру И,П р и м е р 10. Процесс борирования воспроизведен согласно прототипу. 15Все данные сведены в таблицу.Насьацакицая состав содержит В С 60, Ре 0 25; НаР - 5; желтая кровяная соль - 10.Насьицающая способность образцов представляет собой отношение привеса образца, борированного предлагаемым составом к привесу образца, борированного известным составом. Привес определяется как среднеарифмети- и 5 ческое значение привесов для 5 борированных образцов и в случае борирования известным составом условно(принимается заКак видно из таблицы, насыщакицая способность слоя заметно выше гоказа. телей прототипа (1,9-2,5). 27 4Микротвердость диффузионных слоев определяют с помощью микротвердомера1 ПМГпри нагрузке 50 г, Микротвердость диффузионного слоя при борировании образцов в предлагаемом составе составляет 1800-1850 кг/мм, в известном - 1700 кг/мм . Кроме того, при проведении диффузионного насыщения в предлагаемом составе исключается возможность образования цианистых соединений, тогда как при борировании в известном составе разложение желтой кровяной соли с образованием азота в промежу точном процессе дает цианистый калий,.в Ъ.Таким образом, предлагаемый состав по сравнению с прототипом, базовым обладает более высокой насьвцакицей способностью (1,9-2,5); повышенной микротвердостью (1700-1950 кг-мми), оба указанных параметра способствуют повышению срока службы иэделий при работе в условиях интенсивного изно-са. Кроме того, исключено образование высокотоксичных цианистых соедине. ний, что создает безопасность проведения процесса борирования. Предлагаемый состав позволяет сэкономить на каждом кг азотирукицего компонента 1,25 руб.1155627 Продолжение таблицы мпон Иткротвердость,кг/имфасыщенная пособност 105 60 25 1600-170 5 Известный состав содержит В 4 С, ГеОсоль - 10. БаР; желтая кровяна 048/24 Тираж 900 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., дписное ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,Сост Редактор Л.Авраменко Техр