Состав для борирования стальных изделий
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1650770
Авторы: Задольский, Писаренко, Чернега, Яковчук
Текст
(51) С 23 С 8/72 ГосудАРстВенный нОмитетпо изОБРетениям и ОтнРьГГиямпРи Гнит сссР(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьскоисоциалистической революди(54) СОСТАВ ГДЯ ВОРИРОВЛНИЯ СТАЛЬНЬБИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к химико- термической обработке материалов и может быть использовано в машиностроении, судостроении, пищевой промышленности, инструментальном производстве для упрочнения инструмента, оснастки деталей и узлов, работающих в условиях износаЦель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости, коррозионной стойкости обработанных изделий и насыщающей способности состава.На чертеже приведен граФик изменения микротвердости по толщине дифФузионного слоя.Состав для борирова.,ия содержит технический карбид бора и порошок сурьмы при следующем соотношении компонентов, мас.%:Порошок сурьмы 1 - 4Технический карбидбора Остальное(57) Изобретение относится к химикотермической обработке металлов и мо-,жет быть использовано в машиностроении, судостроении, инструментальномпроизводстве. Целью изобретения является повышение эксплуатационной икоррозионной стойкости изделий инасыщающей способности состава, Этодостигается тем, что боридные покрытия получают в порошковой смеси следующего состава, мас,%: порошок сурьмы 1 - 4, технический карбид бора -остальное. Это позволяет получить настальных изделиях боридные слои до75 мкм, 1 ил., 2 табл,Сурьма БЬ представляет собой С:кристаллы серебристого цвета и плавится при температуре 630,5 С.Карбид бора (В С) используют ввиде порошка технйческой чистоты,Может поставляться по ГОСТ 5744-74 ввиде порошков зернистостью 16-М 5для шлиФовально-полировальных операций, первый сорт содержит, мас.7.:В С 90 - 93; ВО 0,4 - 053 Ссвоводн5 - 10, По твердости и абразивнойспособности он превосходит все абразивные материалы, эа искпючением Ралмаза,Использование сурьмы в совокупности с порошком технического карбида бора в указанных выше количествах приводит к росту толщины боридного слоя в 1,36 раза, снижению хрупкости диФФуэионного покрытия в 1,4 1,5 раза, увеличению их корроэионной15 35 стойкости в 1,5 раза по сравнению сизвестным составом,Процесс насьпцения сталей боромпроисходит следующим образом:восстановление ВО(входящего всостав технического ВС) карбидомбора до субокисла В 20.ВО, + В,С - В,О, + СО + ВС;дисйропорционирование ВОна 10поверхности металла с образованиематомарного бораЗВО2 В + 2 ВОз,диффузия бора в глубь металла.Увеличение толщины боридных покрытий происходит вследствие болееаКтивного состава насьпцаемой смеси,чем состав В 1,С технический.При нагреве до температуры борирования 950 С происходит расплавление 20сурьмы (г.п, = б 30,5 С), входящей впредлагаемый насыщающий состав. Приэтом сурьма, находящаяся в жидкомсостоянии, диффундирует в сталь сбольшей скоростью, чем бор, и образует с железом твердый раствор замещения, Сурьма уменьшает энергию взаимодействия атомов бора с дислокациями, что должно повышать скоростьдиффузии атомов бора. Уменьшение 30связи атомов бора с дислокациямиобуславливает более высокую пластичность слоя.Лиффузия сурьмы и бора в стальприводит к образованию под слоемборидов железа переходной зоны,состояний из интерметаллидов железа,сурьмы и бора с микротвердостью в2,5 - 3,5 раза меньшей, чем микротвердость боридов железа. Это обусловливаетплавное снижение твердостипо глубине слоя. Кроме того, в переходном пластичном слое происходитрелаксация напряжений, возникающихв слое боридов, что с учетом снижения хрупкости слоя боридов, легиро -.ванньгх сурьмой, обеспечивает болеевысокую пластичность диффузионногослоя.П р и м е р, В контейнер из нержавеющей стали засыпают смесь порош-ков технического карбида бора и сурьмы предлагаемого состава. Затем вконтейнер помещают изделия и засыпают указанной порошковой смесью..55Дия отделения реакционного простран-ства контейнера от печной атмосферыи предотвращения проникновения в не-го воздуха контейнер закрывают листом асбеста и засыпают натросиликатное стекло толщиной 10 мм. При нагреве до температуры борирования, состав-, ляющей 950 С, продолжительностью 4 ч натросиликатное стекло распиавляется (750 - 800 С) и герметизирует контейнер. По окончании изотермической выдержкиконтейнер с деталями извлекают из печи и охлаждают до комнатной температуры на воздухе. После охлаждения контейнера силикат разбивают, контейнер распаковывают и извлекают детали с чистой поверхностью, не требующей дополнительной очистки.Микрохрупкость слоев оценивают по известной методике. Коррозионную стойкость оценивают весовым методом, в качесте коррозионной среды выбран 103-ный раствор НЯО, испы- тания проводят в течение 10 сут.Толщину и микротвердость борид.ных слоев определяют на приборе ПМТпо стандартной методике,В табл.1 приведены характеристикМ, боридных покрытий на стали 45 (условия насыщения: с = 950 С,1: = 4 ч),0в табл.2 - стойкость гибочных штампов стали У 8 с боридными покрьггиями при тех же условиях насьпцения,Оптимальным составом является состав по примеру 5, мас.Е:Сурьма 3Технический карбид бора 97 Как видно из табл.1 применение предлагаемых составов позволяет повысить толщину боридных покрытий в 1,3 б раза. При этом формируется не только зона боридов железа, но и переходная зона, которая в известном составе отсутствует. Наличие переходной зоны обуславливает плавное снижение твердости по толщине диффузионного слоя от максимальных значений на поверхности, средних значений в переходной зоне и более низких значений микротвердости на границе переходной зоны и стальной матрицы. Переходная зона играет демпфирующую роль, т,е, эти покрытия имеют большую стойкость в условиях износаи динамических нагрузок. Иикрохрупкость боридных слоев снижается в 1, - 1,5 раза, а коррозионная стой-, кость слоев в 107.-ном растворе НЯО 4 возрастает в 1,5 раза по сравнению с известным составом.5 165077 Формула из о бр етенияСостав для борирования стальных изделий, содержащий технический карбид бора, о т л и ч а ю щ и й с я5 тем,.что, с целью повышения эксплуатационной стойкости, коррозионной стойкости обработанных изделий и Таблица ооо ооо 0,050 0,050 11 О 125 110 11 О ООО 0 16000 7620-4600 0 15000 7600-4550 О,О 4 145 7 150 7,5 1450 200-4200 14 7600-45 6400-47 150 0,0 17 О 5 дной эонц на границе с борндами,имея хине эначения микротвердостн перех нне - у границы с исходной структу ой стали.Та бл ица ы Компоненасыщаюсмеси,ас,7 лщиной 540 - 182 3 9 4 973 20 - 2690 1 ООИэвестньйсостав9950,599 В 4 СВЬвас 9 ВВЬ гВфС 97ВЬ 3:В 4 С 96ЯЬ 4Вас 95ВЬ 5 ВфС 10ИзвестныисоставВС 98БЬ 2 БЬВСБЬвсБЪ о 6насыщающей способности состава, ондополнительно содержит порошок сурь,.мы при следующем соотношении компонентов, мас.%:1 Порошок сурьмы 1 - 4Технический карбид бора Остальное Колич лов д трещи ном п гибке листа Ст.3 стьо цикпоявлени в боридкрытии пристального 2380 - 26 2240 - 24 2340 - 251650770 000 Составитель Л.Бурлино Ревская актор Н.Тупица Техред авчук Заказ одписно ВНИИ роизводственно-издательский комбинат "Патент",г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 587 Тираж 572Государственного комите113035, Москва по изоб -35, Ра а Корректор Н. етениям и открытиям при ГКНТ СССРушская наб., д. ч/5
СмотретьЗаявка
4471325, 05.08.1988
КИЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. 50-ЛЕТИЯ ВЕЛИКОЙ ОКТЯБРЬСКОЙ СОЦИАЛИСТИЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ
ЧЕРНЕГА СВЕТЛАНА МИХАЙЛОВНА, ЯКОВЧУК ЮВИНАЛИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ, ПИСАРЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, ЗАДОЛЬСКИЙ АРКАДИЙ НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: C23C 8/72
Метки: борирования, состав, стальных
Опубликовано: 23.05.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1650770-sostav-dlya-borirovaniya-stalnykh-izdelijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Состав для борирования стальных изделий</a>
Предыдущий патент: Состав для борирования стальных деталей
Следующий патент: Способ получения диффузионных покрытий на стальных изделиях
Случайный патент: Устройство для внутрипочвенного внесения жидких удобрений "козовчанка