Состав для борирования стальных деталей

Авторы патента:

C23C9/04 - Покрытие металлических материалов; покрытие других материалов металлическим материалом (металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной металлизацией D06Q 1/04); химическая обработка поверхности; диффузионная обработка металлического материала; способы покрытия вакуумным испарением, распылением, ионным внедрением или химическим осаждением паров вообще (для специфических целей см. соответствующие классы, например для производства резисторов H01C 17/06); способы предотвращения коррозии металлического материала, образования накипи или корок вообще (обработка металлических поверхностей или покрытие металлов электролитическим способом или способом электрофореза C25D,C25F)

пател-:ноо-те::ннчесн, б" » нотена ц г д

О П

Союз Советских

Свцмалмстмческих

Республик

ИСАНИЕ (668975

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИ4ВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-вувЂ” (22) Заявлено 26.09. 77 (21) 252 7358/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано25.06.79.Бюллетень № 23 г (51) М. Кл.

С 23 С 9/04

Гасударстаенный квинтет

СССР не делам изобретений и атнрытнй (53) УДК 621.785. .51.06 (088.8) Дата опубликования описания 28.06.79 (72) Авторы изобретения В. А. Рогов, В. П. Сытов,:В. М. КУвшинов и Р. Р Латыпов

Восточно- -Сибирский технологический институт (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к химико-термической обработке, металлов и сплавов, а именно, к процессу диффузионного борирования в обмазках и может применяться в различных отраслях промышленности, в частности в машиностроительной. 5

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для борирования, содержаший карбид бора, борную кислоту, железо, ферромарганец, борный .ангидрид и окись кремния (1)

Недостатком такого состава является низкая износостойкость диффузионного слоя, за счет сравнительно низкой микротвердости диффузионного слоя и переход15 ной зоны; склонность борированного слоя. к образованию трешин н сколов, которые определяют сравнительно низкие эксплуа тационные свойства слоя, а также воэможность борирования стали только при наг20 деве токами высокой частоты.

Цель изобретения - повышение износостойкости диффузионного-слоя, который бы обеспечил высокую стойкость холодно2 щтамповочного инструмента в условиях ударно-циклического нагружения и абразивного изнашивания.

Это достигается тем, что в известный состав на основе карбида бора вместо борной кислоты, железа, ферромарганца вводят окись железа, медь, цирконий, натрий фгористый при следуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Карбид бора 50-55

Борный ангидрид 4- 7

Окись железа 20-25

Медь Э- 4

Цирконий 2- 4

Натрий фтористый 3- 6

Окись кремния Остальное

При температуре,насышения медь и цирконий диффундируют в поверхность стальной детали по границам зерен, при этом образуя эвтектический диффузионный слой. Количество мягкой прослойки твер» дого раствора в переходной зоне уменьша ется вследствие обогашения ее углеродом, цирконием и медью.

668975

Составитель Л. Бурлинова

peäàêòoð С. Суркова Техред М. Петко Корректор В. Синицкая

Заказ 3612/19 Тираж 1129 . Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ун. Проектная, 4

Метаппическнй атомный радиус предваритепьно диффузируюшей меди (1,28 А) больше метаппическаго атомного радиуса железа (1,26 А), в результате чего происходит локальное искажение кристаппической решетки метаппа-растворителя.

В реэупьтате в решетке появляются вакансии дпя диффузирукших атомов цнркония, что увеличивает скорость диффузии.

Структура полученного покрытия пред- р ставпяет собой электрическую смесь кристаллов FeB (Åþ В )С и первичных кристайпов FeB фазы. Микротвердость такого покрытия 1600-1800 кг/мм . Микротвердость переходной зоны Нр50 900-1000 кг/мм . Сердцевина образца по

4 структуре соответствует стали 6ХС.

Нагрев борируемых изделий можно осушествить как токами высокой частоты, так

50 5 24 3 4 4 остальное

53 4 . 22 4 2 5 остальное

52 6 23 3 2 3 остаиьное

55 7 20 4 4 6 остальное

Результаты испытаний на абразивный износ коуучены при спедуюших параметрах gg в условиях сухого трения: удельная нагруз-. ка P-15 кг/см, скорость скопьжения

У» 0,5 м/с, продопжитепьность испытаний 1 ч, плошадь трения S - 0,4 см

Твердость сердцевины деталей после 4р обработки НРС 45 - 48.

Результаты испытаний на абразивный износ показывают, что износостойкость деталей, обработанных в предлагаемом составе повысилась в 2,5 - 3 раза4S

Формула изобретения

Состав дпя борнрования стальных де талей, содержащий карбид бора, борный

4 н в обычных газоппаменных ипи эпектрическнх печах. Пример. Борирование деталей (йожей из стапи 6ХС) производят в обмазке, изготовпенной на основе карбида бора с добавками железа, меди, циркония и фтористого натрия.

Обмазку, замешанную на гидропиэованном этипсипикате, наносят на иэдепие топшиной 3 мм. Обмазку сушат при комнатной температуре в течение 40-50 мин. Проо цесс проводят при 900 С, время выдержки3ч.

Сравнитепьные данные о впиянии состава смеси на глубину диффузионного слоя, абразивный износ и стойкость рубипьных ножей из стапи 6ХС в известном и предлагаемом составе представлены в табпице. ангидрид, окись кремния, о т п и ч а юш и и с я тем, что, с цепью повышения износостойкости диффузионного споя, он дополнительно содержит окись жепеэа, медь, цирконий, натрий фтористый при следующем соотношении компонентов, вес.7

Карбид бора SO- 55

Борный ангидрид 4- 7

Окись железа 20 - 25

Медь 3 -.4 цирконий 2- 4

Натрий фтористый 3 - 6

Окись кремния Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 528350, С 23 С 9/04, 1974.