Склад обмазки для борування металевих виробів

Винахід відноситься до поверхневого хіміко-термічного зміцнення металевих виробів з використанням концентрованих джерел енергії, а більш конкретно - до складу обмазки для борування з використанням дугорозрядної плазми переважно сталевих виробів і може бути використаний у виробничих підрозділах заводів машинобудівного і металургійного профілю. Відомий склад обмазки для лазерного борування, що містить, мас.%;: кремнезем - 5-65, боровмісний компонент - борний ангідрид - 20-90, зв'язуюче - етилсилікат - 2-15 (А. с. СРСР, №1601194, МПК5 С23С8/00. Опубл. 23.10.90. Бюл. №39). Недоліком цього складу обмазки для дугорозрядного борування металевих виробів є те, що він приводить до одержання неоднорідного борованого шару з низькими властивостями. Відомий також склад для лазерного легування сталевих виробів, що містить боровмісний компонент - борний ангідрид, диоксид титана і графіт при наступному співвідношенні компонентів, мас.%;: диоксид титана 55-65 борний ангідрид 34-52 графіт 1-3, які узяті у співвідношенні 5:1 до органічного зв'зуючого (А. с. СРСР №1468962, МПК4 С23С8/52. Опубл. 30.03.89. Бюл. №12). Цей склад є найбільш близьким за своєю технічною сутністю до складу що заявляється і тому прийнятий як найближчий аналог. Недоліком відомого складу обмазки для дугорозрядного борування металевих виробів є те, що він приводить до отримання низьких якості і властивостей борованого шару; основна причина цього - великий електричний опір обмазки, який приводить до дестабілізації дугового розряду. Графіт при концентрації 1-3% не забезпечує підвищення електропроводності обмазки. Реакція дисоціації борного ангідриду і диоксида титана вимагає також додаткових енерговитрат та супроводжується виділенням газу, що ускладнює обробку. Ознаками відомого складу загальними з істотними ознаками складу обмазки для корування металевих виробів, що заявляється, є наявність боровміснго компонента і органічного зв'язуючого. В основу винаходу, що заявляється, поставлена задача такого удосконалення складу обмазки для борування металевих виробів, що дозволило б підвищити електропровідність обмазки при використанні її для борування за допомогою дугового розряду, шля хом оптимізації його хімічного складу і, завдяки цьому, підвищити якість борованого шару. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що склад обмазки для борування металевих виробів, що містить боровмісний компонент та органічне зв'язуюче відповідно до винаходу, додатково містить залізний порошок, а в якості боровмісного компонента - бор аморфний при наступному співвідношенні компонентів, мас.%;: залізний порошок 30-70 органічне зв'язуюче 5-15 бор аморфний решта. Новими ознаками складу обмазки для борування металевих виробів є те, що він додатково містить залізний порошок, а в якості боровмісного компонента - бор аморфний, які взяті при наступному співвідношенні компонентів, мас.%;: залізний порошок - 30-70, органічне зв'язуюче - 5-15, бор аморфний - решта. Завдяки новим ознакам досягаються наступні переваги: підвищується електропровідність обмазки, унаслідок чого стабілізується горіння дуги; відсутні реакції дисоціації боровмісних сполучень, що супроводжуються виділенням газів. Це сприяє підвищенню якості і властивостей борованого шару. Залізний порошок додається для підвищення електропроводності обмазки. Це дозволяє стабілізувати горіння дуги і одержати якісний, однорідний шар. При вмісті в складі обмазки для борування менш 30%; залізного порошку горіння дугового розряду стає нестабільним через те, що обмазка з великим електроопором діє як екран. Отриманий борований шар має низьку суцільність і невисоку твердість унаслідок вигоряння обмазки. При вмісті в складі обмазки для борування більш 70% залізного порошку концентрація бора виявляється недостатньою і твердість борованого шару знижується. Органічне зв'язуюче, у якості якого може бути використаний будь-який полімерний клей, наприклад, БФ-2, розчинений в ацетоні, уводиться для адгезії обмазки до поверхні виробу. При вмісті органічного зв'язуючого в складі обмазки для борування менш 5%, обмазка буде мати низьку міцність зчеплення з поверхнею. При вмісті органічного зв'язуючого в складі обмазки для борування більш 15%, електроопір обмазки підвищується, що негативно позначається на стабільності горіння дуги. Приклад Склад обмазки для борування, що заявляється, готували змішуванням порошків карбонільного заліза, бора аморфного і 30%-ного розчину клея БФ-2 в ацетоні. Обмазку наносили на поверхню зразків з вуглецевої сталі з 0,12% С розміром 60´30´10мм. Після сушіння на повітрі протягом однієї години зразки з обмазкою піддавали впливу дугового розряду прямої полярності. Обробку вели з оплавленням при наступних параметрах: сила струму дуги 200-225А, швидкість переміщення дуги щодо поверхні 5-10мм/с. На зміцненій поверхні вивчали макроструктуру, вимірювали твердість методом Роквелла. На зразках виготовляли поперечні шліфи, на яких вивчали мікроструктур у і вимірювали глибину борованого шару. Результати наведені в таблиці. Таблиця Склад обмазки, мас.% № складу 1 Залізний порошок Органічне зв'язуюче Бор аморфний 25 3 72 Твердість, HRA Глибина шару, мм 67 0,5±0,4 Якість поверхні 15% поверхні не оброблено 2 30 5,0 65 75 0,7±0,2 3 50 9,8 40,2 78 0,8±0,1 4 70 15 15 79 0,9±0,2 5 75 15,9 9,1 72 1,1±0,3 Склад за найближчим аналогом 55Ті2, 42 ВО2, 3 графіт 68 -0,4±0,3 6 Однорідний суцільний шар Однорідний суцільний шар Однорідний суцільний шар Однорідний суцільний шар 40% поверхні не оброблено, пори, раковини З таблиці видно, що при заявлених інтервалах концентрацій компонентів обмазки (склад 2, 3, 4) борований шар характеризується високою якістю, твердістю і суцільністю.