SU1027281A1 - Состав дл борировани стальных изделий - Google Patents

Abstract

СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАН11Я СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно из теплостойких сталей, включающий карбид бора, фтористый натрий и абразивно-металлическую смесь, о тл и ч а 20 щ и и с   тем, что, с целью повь иени  насыщающей способности состава и класса чистоты обра батываемой поверхности, он дополнительно содержит окись алюмини  и криолит при следующем соотношении компонентов, вес.%: Абразивно-металлическа  смесь 12-20 Фтористый натрий3-10 Окись алюмини  5-15 Криолит3-10 Карбид бора Остальное

Description

to

to

оо Изобретение относитс  к металлур гии, в частности к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насыщающей среды . дл  диффузионного насьоцени  стальныос изделий, преимущественно из еп стойких Сталей, с целью повьааени  качества поверхностных слоев. Известен состав дл  борировани  стальных деталей, содержаний, вес.% криолит 25-30, фтористый натрий 3-5, карбид бора остальное {13. В качестве св зующего примен етс 25%-ный раствор кле  БФг4 в ацетоне Введение в состав фтористого йат ри  уменьшает опасность оплавлени  обмазки и способствует увеличению скорости борировани . Недостатком указанного состава   л етс  недостаточна  прочность и стекание обмазки с вертикальных и острых частей издели  при 10501100 С и длительных вьодерхоках, а та же налипание обмазки на издели х. Это П1эиводит к получению неравномер ного сло  и увеличению трудоемкости по очистке упрочн емой поверхности. Наиболее близким к предлагаеж му по технической сущности и достигаем му эффекту  вл етс  состав дл  бори ровани , содержащий следувадие компо ненты, вес.%: карбид бора 45-60, абразивно-металлическую смесь натрий фтористый 3-10 2 J Данный состав позвол ет проводит процесс термодиффузионного насыщеми в обычной печной окислительной среде без защитной обмазки при длительных выдержках. Вход ща  в состав абразив но-металлическа  смесь (отходы шлифовально-заточного прбизводстваУ имеет размер фракции менее 0,2 мл,. что исключает ее предварительный размол перед смешиванием. Обмазка замешиваетс  на гидролизованном этил силикате. Недостатком указанного состава  вл етс  плоха  адгези  и прилипаемость обмазки при нанесении, а также налипание частиц обмазки на изделие после процесса химико-термической обработки и последук цей закапки . Кроме того, общим недостатком дл  обоих составов  вл етс  трудность хранени  (быстрое высыхание ), высока  стоимость обмазок, токсичность , низка  культура производства при использовании в качестве св зующего обмазок гидролизованного этилсиликата, кле  5Ф и ацетона. Целью изобретени   вл етс  повышение насыщающей способности состава и класса чистоты обрабатываемой поверхности. Цель достигаетс  тем, что состав включающий карбид бора, фтористый натрий и абразивно-металлическую смесь, дополнительно содержит криолит и окись алюмини  при следующем соотношении компонентов, вес.%: Абразивно-металлическа  смесь 12-20 Фтористый натрий3-10 Окись алюмини  5-15 Криолит3-10 Карбид бора Остальное Обмазка замешиваетс  на сульфитно-сгйиртовой барде; что приводит к улучшению технологичности нанесени  . состава на поверхность. Введение в состав обмазки окиси aJШ лини  способствует созданию более прочного каркаса и увеличивает жаростойкость обмазки, сохран ющейс  при высокой температуре и длительной выдержке. Кроме того, контакт дисперсных тугоплавких частиц А1-О, с поверхностью детали снижает налипание . Увеличение количества А120з в смеси против указанного уменьшаетс  скорость борировани , а уменьшение ПРИВО1ДИТ к по влению налипани  обмазки . Наличие криолита в обмазке увеличивает активность насыщающей смеси вначале за счет образовани  жидкой фазы, а затем за счет получени  активной газовой среды по реакции f( 3tia F + и образовани  сети мелких разветвленных пор. Алюминий, отлагающийс  на поверхности издели , частично диффундирует ,внутрь, а большей частью окисл етс  с образованием тонкой окиси AijOj,преп тствующей налипанию часТиц обмазки.. Прюнышение количества криолита против указанного уменьшает прочность обмазки и способствует ее стенанию при повышенных температурах. Применение Б качестве св зующего обм  ки сульфитно-спиртовой барды способствует хорошей смачиваемости и прилипаемости обмазки при нанесений на изделие. Явл  сь отходами бумгикно-целлюлозного производства, сульфитно-спиртова  барда дешева, нетоксична , обмазка на ее основе не имеет трудностей приготовлени  и хранени . Предлагаемый состав позвол ет ПРОВОДИТЬ процесс борировани  в обычной печной окислительной среде при повышенных температурах (1000ОО С ) и длительных выдержках. Обьзчно процесс химик о-термической обработки совмещаетс  с нагревом под термическую обработку. П р и м е р. Провод т термодйффузионное насыщение из смеси предложенного состава в обмазках на образцах 0 12 и s 40 мм при 1050 и 1100 С. Обмазку готов т смешиванием порошкообразных компонентов сульфитно-спиртовой бардой. Обмазку толщийой 4;б мм.нанос т на образцы окунанием и шпателем, затем сушат при 80; 120°С в течение 1ч. Затем образцы помещают в электропечь, нагретую до тe вlёpaтypы процесса борировани , и выдерживают 4;8 ч. Закалку прово Дили с текшературы насшцени . ПрН закалке обмазка отдел лась с прйвй хности образцов.

Компон ейФЫ дл  насьацени  смеси примен ли а; следующем виде: технический бочра по ГОСТ 3647-71 И 5 44-74,| $ д1{ йстый натрий марки ч - ГОСТ 4463-66, абразивно-металлическа  смесь, просушенна  при 250-300°С в течение 1 ч, окись гшюмини  безводна , криолит.

В табл. 1 представлены результаты диффузионного насыщени  образцов сталей 5ХЗВЗМФС и ЗХ2В8Ф.

Из табл. 1 видно, что у теплостойких сталей ДИ-23 и ЗХ2В8Ф насыщающа  способность борировани  в предло енном составе на 5-10% выше.

Табл. 2 показывает, что чистота поверхности после окончани  химикотермической обработки и закалки дл  всех легированных сталей выше по сравнению с сопоставленньвли.

Рассмотрение и сопоставление результатов состо ни  поверхности при ,борировании матриц дл  прессовани , а также образцов после медленного охлаждени  показывает, что поверхность обмазки ровна , без трещин, раковин и глубоких пор и хорошо удеживаетс  на острых част х детали. Это говорит об малой окисл емости обмазки в гтроцессе химико-термической обработки, что пргаодит к по влению равномерного диффузионного, сло , без сколов, трещин, пор и раковин, состо  цего из борида и незначительного количества FeB. Именно такие покрыти  показывают наибольшую работоспособность при эксплуатации штампового инструмента

Т а б л и ц а 1

1.Известный 25 Ма,А1 F, +5 NaF + Вд С остальное

2.Известный (прототип) + 35 абразивнометаллическа  смесьч- 5 Na F

Предлагаемые варианты:

а ) 15-абразивно-металли- . ческа  смесь + 5 На F + 10 , + 5 остальное

б) 20 абразивно металлическа  смесь + 10 Na F + +5 А1.2Оз+ 10 Na,A1F + ВдС остальное

в ) 10 абразивно-металлическа  смесь + 3 NaF + f 15 AljOj 3 f Б..С остальное

85 136

116 243

92 158

122 270

134 300 292

124

260

170

120

100

1.Известный;

25 Na jAI Fg

+ 5 NaF -f остальное

- 2 .Прототип:

60 B4.C + 35 абразивнометаллическа  смесь + 5 NaF

Предлагаемые варианты:

а)15 абразивнометаллическа  смесь + 5 NaF + 10 + 5 Fg

+ ВфС остальное

б)20 абразивно-металлическа  смесь +10 Naf + 5 Aio + 10 Na.jA1Fg + остальное

в ДО абразивно-металлическа  смесь + 3 NaF +15 А1 О- + + 3 Fg остальное

Таблица 2

12-15

18-20

20-22

18-22

4-6

4-6

12-15

12-15

8-10

8-10

Claims (1)

1. СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно из теплостойких сталей, включающий карбид бора, фтористый натрий и абразивно-металлическую смесь, о тличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и класса чистоты обра* батываемой поверхности, он дополнительно содержит, окись алюминия и криолит при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Абразивно-металлическая смесь Фтористый натрий

   Окись алюминия Криолит

   Карбид бора

   12-20

   3-10

   5-15

   3-10

   Остальное