Суміш для борування стальних виробів

Винахід відноситься до хіміко-термічної обробки металів І сплавів І може бути використаний в різних галузях промисловості, зокрема, в машинобудуванні для підвищення зносостійкості поверхневого шару деталей машин при абразивному зношуванні. Найбільш близькою до запропонованої суміші для борування стальних виробів по технічній суті І отриманому ефекту є суміш, котра містить наступні компоненти, мас.%: Сірий чавун - 58-63 Феромарганець - 15-18 Борний ангідрид - 2-8 Вапно -11-25 Суміш дає можливість отримувати зносостійке в абразивному середовищі покриття товщиною до 3,5 мм при температурі 1200°С І нагріванні деталі як струмами високої частоти, так І в термічних печах. Застосування порошкової суміші даного складу формує евтектичне боридне покриття з відносно невисокою твердістю І великими зернами Fe2B I FeB фаз. Під дією абразивних зерен в процесі зношування пар тертя з нанесеним покриттям зерна боридів заліза легко викришуються, збільшуючи тим самим знос зміцненої деталі (А.С. СРСР № 1747536 МПК С 23 С 8/70. 1992). В основу винаходу поставлена задача створити таку суміш для борування стальних виробів, котра при збереженні високої мікротвердості дозволила б забезпечити підвищену зносостійкість покриття оброблених виробів і за рахунок цього підвищити . термін їх експлуатації. Поставлена задача досягається тим, що в суміш для борування стальних виробів, що містить сірий чавун, феромарганець, борний ангідрид та вапно, згідно винаходу, додатково вводять феротитан при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Сірий чавун -48,0-61,0 Феромарганець -15,0-18,0 Феротитан -12,0-16,0 Борний ангідрид - 2,0-8,0 Вапно - решта. В даному складі порошкової суміші борний ангідрид використовується в основному як боромісткий матеріал для утворення атомів бору, котрі виконують роль легуючих елементів. Вапно використовується в якості флюса, котрий сприяє шлакоутворенню, змочуваності поверхні металу І металічних матеріалів, що входять в порошкову суміш, запобіганню реакційної зони від контакту з киснем оточуючого середовища. Феротитан (Ті 2 ГОСТ 4761-67, котрий містить 35% титану), виконує роль легуючого елемента. Процес отримання покриття здійснюється при температурі 1200°С, при якій відбувається утворення рідкої евтектики в результаті розплаву порошкової суміші, котра складається з сірого чавун у, феромарганцю, феротитану, борного ангідриду і вапна. Введення феротитану у вказаному співвідношенні елементів дозволяє отримувати покриття тієї товщини при одночасному зменшенні зернистості FeB2 I FeB фаз, що сприяє підвищенню зносостійкості виробів і тривалості їх експлуатації. Приклад нанесення покриття. На металеву пластину (сталь 45) будь-якої товщини насипають запропоновану суміш (товщина шар у 5 мм) і поміщають в попередньо нагріту до 1200°С термопіч, витримують 8-10 хв. І охолоджують на повітрі. Структура отриманого покриття -дрібнозерниста евтектика, котра складається з легованого бором, марганцем, титаном α-заліза, легованого бором, марганцем, титаном цементита, F2B, FeB фаз FeTl2, невелика кількість ТІВ2 І ТіС. Мікротвердість покриття складає 9,5-13,5 ГПа. Структура серцевини зразка відповідає відпаленій сталі 45. Порівняльні дані по обробці подані в таблиці 1. Як видно з табл. 1 застосування порошкової суміші запропонованого складу дозволяє отримати евтектичне покриття при пічному нагріві товщиною до 3,5 мм протягом 8-10 хв при 1200°С. Дані, що свідчать про підвищену зносостійкість отриманого покриття при терті його в парі з різними матеріалами в умовах абразивного зношування, подані в таблиці 2. Результати отримані при наступних параметрах тертя: питоме навантаження о-1,1 МПа; швидкість ковзання - 0,4 м/с; тривалість випробування - 1 год; площа тертя -2,5 см 2; абразивне середовище - кварцевий пісок.