Склад для безокисного борування сталевих та чавунних виробів
Номер патенту: 10376
Опубліковано: 25.12.1996
Автори: Ткачук Володимир Микитович, Новікова Тетяна Наумівна, Барилович Леонід Павлович, Канарчук Вадім Євгенович, Шалаганов Леонід Афанасійович
Завантажити PDF файл.
Формула / Реферат
Состав для безокислительного борирования стальных и чугунных изделий, содержащий борный ангидрид, буру, отличающийся тем, что он дополнительно содержит окислы натрия, церия, железа и фтористый литий при следующем соотношения компонентов, мас.%:
борный ангидрид 60-70
бура 3-5
окись натрия (Na2O) 10-20
окись церия (ZrO) 1-2
магнетит (Fе2О3) 0,5-1
фтористый литий (LiF) 3-5.
Текст
Изобретение относится к металлургии, а именно к расплавам для химико-термической обработки металлов, в частности к борированию стальных и чугунных деталей, и может быть использовано в машиностроении, автомобилестроении, сельхозмашиностроении и в ремонтном производстве. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является состав жидкостного борирования стальных изделий преимущественно электролизного [1]. содержащий буру, силикомарганец, фтористый натрий, борный ангидрид и трех-окись молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.%: фтористый натрий 10-20 Недостатком известного состава является невозможность получения безокислительного процесса борирования изделий, что приводит к ухудшению износостойкости, уменьшению глубины и твердости борированного слоя изделия, а следовательно к сокращению срока службы деталей в 3 - 4 раза. Задачей изобретения является создание состава для безокислительного борирования стальных и чугунных изделий, в котором путем дополнительного введения компонентов возможно повышение скорости насыщения боридного слоя, а также увеличение износостойкости и коррозионной стойкости изделий. Поставленная задача решается тем, что состав для безокислительного борирования стальных и чугунных изделий, содержащий борный ангидрид, буру, согласно изобретению дополнительно содержит окислы натрия, церия, железа и фтористый литий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Повышение насыщающей способности расплава происходит за счет увеличения его жидкотекучести. Фтористый литий увеличивает жидкотекучесть. Последнее свойство позволяет получить более равномерное покрытие по толщине слоя. Кроме того, предлагаемое соотношение компонентов LiF и Nа2О в расплаве снижает температуру плавления сред, а следовательно, понижается температура диффузионного насыщения с 950°С до 800°С. При этом увеличивается вероятность образования фазы Fe2B. Ввиду меньшей напряженности кристаллической решетки этой фазы, уменьшается вероятность образования трещин на поверхности детали в 3 - 4 раза. Борный ангидрид и бура являются источником бора и пропорционально увеличивают насыщающую способность смеси. Увеличение ангидрида свыше 70% снижает жидкотекучесть расплава, что ведет к уменьшению насыщающей способности. Уменьшение его ниже 60% не увеличивает длительность использования расплава. Бура используется в составе для возобновления расходуемой части борного ангидрида В 2О3, т. е. она исключает падение скорости борирования детали. Увеличение буры свыше 5% снижает жидкотекучесть расплава. Уменьшение ее ниже 3% не влияет на возобновление борного ангидрида. В результате введения фтористого лития в количестве до 5% изменяется строение расплавленной среды, уменьшаются катионные и анионные группировки, что уменьшает вязкость и увеличивает электрическую проводимость состава. Введение в расплав фтористого лития менее 3% нецелесообразно, так как строение расплавленной среды не изменяется. Увеличение фтористого лития свыше 5% снижает активность окружающей среды. Окислы металлов натрия, церия, магнетита имеют сравнительно низкие температуры плавления и растворимы в воде, что понижает температуру диффузионного насыщения и облегчает очистку поверхности обрабатываемых изделий после борирования. Снижение их нижних пределов соотношения в составе не приводит к существенным изменениям ускорения борирования, а повышение приводит к замедлению процесса. Пример. Для экспериментальной проверки состава проводилось электролизное борирование изделия с различным соотношением компонентов. Предлагаемый состав позволяет проводить процесс электролизного борирования в стальных водоохлаждаемых тиглях, в которых происходит плавление компонентов борирующей среды. Произведено борирование низкоуглеродистой, среднеуглеродистой стали и чугуна с графитом, а также деталей из жаропрочной нержавеющей стали автотранспортных средств. Состав для безокислительного борирования стальных и чугунных изделий получаем путем сплавления компонентов в электрических печах при температуре до 1000°С. Процесс диффузионного борирования реализуют путем электролиза расплава солей. При выполнении безокислительного борирования, время насыщения боридного слоя толщиной до 0,5 мм сокращается с 10 часов до 1 часа, а температура расплава составляет 800 - 900°С. Коррозионная стойкость обработанной поверхности увеличивается в 3 - 5 раз. Глубина борированного слоя на деталях из низкоуглеродистой стали за1 час составила 0,48 мм.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюComposition for nonoxidation boronizing of steel and cast-iron wares
Автори англійськоюKanarchuk Vadym Yevhenovych, Barylovych Leonid Pavlovych, Tkachuk Volodymyr Mykytovych, Shalahanov Leonid Afanasiiovych
Назва патенту російськоюСостав для безокислительного борирования стальных и чугунных изделий
Автори російськоюКанарчук Вадим Евгеньевич, Барылович Леонид Павлович, Ткачук Владимир Никитович, Шалаганов Леонид Афанасьевич
МПК / Мітки
МПК: C23C 8/00
Мітки: чавунних, борування, склад, безокисного, виробів, сталевих
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/1-10376-sklad-dlya-bezokisnogo-boruvannya-stalevikh-ta-chavunnikh-virobiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Склад для безокисного борування сталевих та чавунних виробів</a>
Попередній патент: Прискорювач вулканізації гумової суміші
Наступний патент: Мастило для холодної обробки металів тиском “акваполіс-м”
Випадковий патент: Сполука для обробки рулонних скловолокнистих матеріалів