Состав для защиты от окисления при термической обработке изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801164289 А 1/7 4(рц С ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3 (22) 2 (46) 3 ЛИИ, преимуществержащий буру, отем, что, с цежности защиты иости состава к сод юл. В 2 акельян ская,и В, (53) (56) Иф 72.8)е свидетельство С 023 С 9/00, 1980.Г У 1286869,1964. льно содержи пудру при омпонентов,24-26варцев ошенииБура Карб л. ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОКИ ЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ66-7 варц удра ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 637579/2290883006.85.С.О.БолдовБродихин85.06(088.Авторско95,. кл. СПатент ФРВ 11/1 О,7) СОСТАВПРИ ТЕРКИ но борированных, л и ч а ю щ и йью повышения снижения привариоверхности, он т карбид, бора и следующем соотмас.7;0 20 4-6 Кварцевая пудра, используемая в предлаГаемом составе, - пылевидный 50 кварц марки КП,3 ГОСТ 9077-82, содержащий 98 мас.% кремнезема.Мелкодисперсные частички кварцевой пуДры (0,02-0,25 мм) легко перемешиваются с остальными компонен тами смеси, что позволяет нанести на защищаемую поверхность однородную по составу обмазку и приводит к поИзобретение относится к химикотермической обработке сталей и сплавов и может быть использовано длязащиты борированных изделий от окисления в процессе термообработки. 5Известен состав для защиты от окисления Я , содержащий, мас.%:Окись бора 40-60Кварцевый песок 60-40Недостатком этого состава является то, что он приваривается к защищаемой поверхности,Наиболее близким к предложенному по технической сути и достигаемому результату является состав для за.щиты от окисления Я , содержащий,мас.%:Окись никеля 20Обезвоженнаябура 55Тальк 10Этиловый спирт 15Однако этот состав не обеспечивает достаточно надежную защиту отокисления боридных покрытий в процессе термообработки, Кроме того, ухудшается качество боридного покрытия засчет приваривания компонентов к защищаемой поверхности. 30Целью изобретения является повышение надежности защиты и снижениепривариваемости состава к поверхности.Поставленная цель достигаетсятем, что состав для защиты от окисления при термической обработке иэделий, преимущественно борированных,содержащий буру, дополнительно содержит карбид бора и кварцевую пудру. при 10следующем соотношении компонентов,мас.%:Бура 24-28Карбидбора45Кварцеваяпудра 66-72 вышению надежности защиты поверхности изделия при термообработке.Кроме того, окись кремния, входящая в еостав кварцевой пудры, выступает в роли антипригарной защиты, устраняя приваривание защитной обмаэкик поверхности после термообработки,что обеспечивает легкое и полное удаление остатков обмазки, н, как следствие, повышает качество борированнойповерхности.Карбид бора вводят в состав дляпредотвращения растрескивания обмаэкив процессе термообработки, что такжеповышает качество боридного слоя,Состав применяют в виде обмаэкии наносят методом окунания, В качестве связующего используется растворклея БФв ацетоне в соотношении1:4. Соотношение наполнитель: связкасоставляет 1:0,6.Обмаэка наносится на защищаемуюповерхность толщиной 2-4 мм. Детали снанесенной обмаэкой сушат на воэдуохе 15 - 20 мин при 20 С, затем при100-150 С в течение 20-30 минут.оТермообработку борированных деталей с защитной обмаэкой проводят порежимам термообработки стали,По окончании термообработки защитная обмазка теряет целостность и легко удаляется с поВерхности.В табл,1 приведены примеры защитных обмаэок.Сравнительные испытания проводили на образцах иэ стали 5 ХНМ, борированных из состава, мас.%:Карбид бора 98Фторид алюми -ния 2Борнрование проводили в течение 6 ч при 900 С,Глубина боридного слояосоставила 10 мкм,На борированную поверхность перед термообработкой были нанесены защитные обмаэки толщиной 3 мм составов 1-6 (табл. 1). Кроме того, была нанесена защитная обмаэка, взятая за прототипТермообработку проводили в течение 2 ч при 900 С, закалку - в масле с температурой термообработки.В табл,2 приведены результаты сравнительных испытаний.Иэ .табл, 2 видно, что степеньприварчвания смеси в 4-5 раэ ниже,чем состава, принятого за прототип.4289 4ры 742 С) - недостаточно для связыввания пасты, что приводит к нарушениюсплошност. пасты,Введение карбида бора в укаэанныхпределах предотвращает растрескивание пасты в процессе термообработки за счет образования оксида бора(В 20) при взаимодействии карбидабора с бурой. Оксид бора увеличиваетпрочностные свойства пасты при высокой температуре в системе расплавбуры - кварцевая пудра, тем самымпредотвращая растрескивание пасты,В случае введения карбида бораниже указанного предела количествообразовавшегося оксида бора недостаточно для увеличения прочностныхсвойств пасты, что приводит к растрескиванию ее в процессе термообработки.При введении карбида бора выше. указанного предела возможно насыщение поверхности атомами бора, чтокрайне нежелательно, Кроме того, образование большого количества оксида бора приводит к повышениюжидкотекучести пасты, что приводитв ряде случаев к местному стеканиюпасты с защищаемой поверхности.Таким образом, предлагаемый состав -для защиты борированных изделийот окисления при термообработке практически устраняет приваривание защитной обмазки к защищаемой поверхности, повышает ее качество и значитель"но снижает окисление боридного покрытия, что обеспечивает технико-экономический эффект. 116 Глубина боридного слоя после термообработки складывается из глубины диффузионного слоя после борирования, степени рассасывания боридного слоя при высокотемпературном нагреве (которая составляет при данном режиме термообработки 207 от исходной глубины слоя) и выгорания в процессе окисления борированного слоя.При использовании в качестве эащи. 10 ты предлагаемой зацитной обмазки выгорания слоя не происходит, а при использовании состава, взятого эа прототип, наблюдается значительное окисление поверхности и уменьшение 15 глубины диффузионного слоя до 60 мкм.Кварцевая пудра и бура, взятые вне указанных пределов (составы 5 и 6) снижают надежность защиты деталей при термообработке.В случаезапредельного минимального значения кварцевой пудры и, следовательно, максимального запредельного значения буры снижается вязкость.обмазки25 при термообработке, что приводит к стеканию пасты с некоторых участков защищаемой поверхности, Кроме того, снижение содержания кварцевой пудры ниже указанного предела,не ЭО устраНяет приваривание обмазки к поверхности после проведения термической обработки.В случае запредельного максимального содержания кварцевой пудры и 35 минимального запредельного значения буры количество жидкой фазы - расплава буры 1 температура плавления буТаблица 1У Содержание компонентов, мас.7.Бура Состав Карбидбора Кварцеваяпудра 6 5 4 4 8 2 28 27 26 24 30 22 66 68 70 7262 76 1 2 3 4 5 6164289 Т а б л н ц а 2 Площадь поверхности,подвергнутая привариванию смеси, 7. Глубина боридногослоя после термооб-работки, мкм Состав Предлагаемые Составитель Р.КлыковаРедактор И.Недолуженко Техред Т.Маточка Корректор О,Тигор. Заказ 3157/25 Тираж 553 ПодписноеВНИИПИ .Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1 2 3 4 5 6 Иэвестный 6-8 5-7 2-4 2-5 10-12 3-5 10-6 120 120 120 120 120 55-6060