Состав для боросилицирования стальных изделий

 

СОСТАВ ДЛЯ БОРОСИЛЩИГОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, вклочающий карбид бора, кремний и активатор, отличающийся тем, что, с целью повьшения насьпцающей способности состава и увеличения микротвердости покрытия, он дополнительно содержит ферромолибден и окись алюминия а в качестве активатора - кремнефтористый калий и борфторис1ый калий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид бора 45-55 Борфтористый калий 2-4 KpeMHirit15-25 Кремнефтористый калий1-3 Ферромолибден 4-6 Окись aJsoминияОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЦМ

РЕСПУБЛИК

3(5р С 23 С 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И "- - "„, /

Н АВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЬ:ЫтВУ и;,; (/

1-3

4-6

Остальное

9иий

° ий (21) 3629884/22-02 (22) 29.07.83 (46) 15.12.84. Бюл. У 46 (72) В.С;Аракельян и В.Г.Ширяев (53) 621.785.51.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 977514,. кл. С 23 С 9/04, 1981.

2. Защитные покрытия на металлах.

Вып. 4, Киев, "Наукова думка", 1971, с. 197. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ БОРОСИЛИЦИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИИ, вклочающий карбид бора, кремний и активатор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и увеличения микротвердости покрытия, он дополнительно содержит ферромолибден и окись аломиния, а в качестве активатора — кремнефтористый калий и борфтористый калий при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Карбид бора 45-55

Борфтористый калий 2-4

Кремний 15-25

Кремнефтористый калий

Ферромолибден

Окись аломиния

1129

45-55

2-4

15-25

Изобретение относится к металлургии, а именно к химической обработке сталей и сплавов, в частности к термодиффузионному насьппению хромоникелевых сталей и сплавов бором и кремнием, и может быть использовано для защиты деталей от высокотемпературной газовой коррозии и эррозии.

Известен состав для боросилицирования (1 3, содержащий, мас.7:

Борный ангидрид 10-40

Силикокальций 40-50

Окись меди t0-20

Фтористый алюминий 3-5

Окись алюминия Остальное

Недостатками этого состава являются недостаточная насыщающая способность и невысокое качество сформированных покрытий.

Наиболее близким по технической 20 сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является состав P2 ), содержащий, мас.Ж:

Карбид бора 67,2

Бура 12,8

Кремний 19

Хлористый аммоний 1

Процесс насьпцения осуществляется порошковым методом в контейнере с плавким затвором при 900-1100 С.

Однако известный состав характеризуется недостаточной насьпцающей способностью, а низкая поверхностная

3 микротвердость сформированного покрытия не позволяет использовать та-. кие покрь тия в условиях высокотемпературного эррозионного воздействия.

Целью изобретения является повы- шение насыщающей способности состава 40 и увеличение микротвердости покрытия.

Указанная цель достигается тем, что состав для боросилнцирования стальных изделий, включающий карбид бора, кремний и активатор, дополнительно содержит ферромолибден и окись алюминия, а в качестве активатора— кремнефтористый калий и борфтористый калий при следующем соотношении компонентов, мас.l:

Карбид бора

Борфтористый калий

Кремний

Кремнефтористый калий 1-3

268 2

Ферромолибден 4-6

Окись алюминия Остальное

Ввод в состав фторист пс соединений кремния и бора в качестве активаторов позволяет заметно интенсифицировать процесс боросилицирования.

Ферромолибден (ГОСТ 4759-79), взятый, в указанных пределах, не оказывает влияния на кинетику формирования диффузионного слоя, повьппает поверхностную микротвердость покрытия.

Ввод в состав окиси алюминия позволяет получить покрытия высокого качества вследствие устранения процесса приваривания частичек кремния и бора к насыщаемой поверхности.

Пример. Процесс боросилицирования осуществляется в интервале температур 900-1000 С в контейнере с плавким затвором. Продолжительность насьпцения зависит от требуемой глубины слоя и составляет 2-4 ч.

В табл. 1 представлены примеры предложенного состава для боросилицирования.

В табл. 2 представлены результаты диффузионного боросилициродания стали Х23Н18 при 950 С °

Как следует из приведенных в табл. 2 данных, предлагаемый состав для боросилицирования по сравнению с известным позволяет интенсифицировать процесс насыщения. в 2 раза и получить при этом покрытия с более вы-.. сокой микротвердостью (в 1,5 раза).

Испытанию на жаростойкость подвергают образцы из стали Х23Н18, насы" щенные при 950 С в течение 2 ч.

Результаты испытаний представлены в табл. 3.

Как следует из приведенных в табл. 3 данных, предлагаемый состав для боросилицирования обладает высокими жаростойкими свойствами.

Таким образом, использование для насыщения предлагаемого состава для боросилицирования позволяет интенсифицировать процесс насыщения в 2 раза и получать при этом покрытия высокого качества, обладающие высокой поверхностной твердостью (в 1,5 раза вьппе) и жаростойкостью, что позволяет использовать эти покрытия в условиях высокотемпературного эррозионного воздействия.

1 129268

Таблица

Содераание компонентов, мас.Х

Состав

Борфтористый калий

Кремнефтористый калий

Карбид бора

Кремний

21

20

22

15

13

19

Таблица 2

Состав

2 ч

140! 2000 — 12500

145

12500 — 13000

155

100

150 .

90

85

135

75

7 (прототип) Таблица 3 жаростойкость при 1000 С, г/м

Состав

20 ч

40 ч

3,0

2,5

3,0

3,5

3,5

4,0

4,5

3,5

2,5

3,0

4,5

3,5

Глубина диффузионного слоя, мкм

) 4 ч

Ферромо- Окись алюминия либден

Иикротвердость, ИПа

14000 - 14500

13500 — 14000

13500 - 14000

1 1000 — 1 1500

9000 — 10000