Склад для борування сталевих і чавунних виробів

Изобретение относится к металлургии, а именно к расплавам для химико-термической обработки металлов, в частности к борированию стальных деталей, и может быть использовано в машиностроении, автомобилестроении, сельхозмашиностроении в ремонтном производстве. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является состав для жидкостного борирования стальных изделий, преимущественно, электролизного (а.с. № 1744144, С 23 С 8/69,1992 г. БИ № 23). содержащий буру, силикомарганец, фтористый натрий, борный ангидрид и трехокись молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.%: Недостатком известного состава является невозможность получения однородного по глубине покрытия, что приводит к большей напряженности кристаллической решетки этого покрытия, а также увеличивается образование микротрещин в нем. Следовательно необходимо проводить после борирования термообработку. Задачей изобретения является повышение скорости насыщения, увеличение износостойкости и коррозионной стойкости. Этот технический результат достигается тем, что в расплав для электродного борирования стальных и чугунных изделий, содержащий борный ангидрид и буру, в качестве активизирующих веществ дополнительно вводят фтористый литий и карбид бора при следующих соотношениях компонентов, мас.%: Введение в состав фтористого лития повышает жидкотекучесть расплава активизирует процесс образования ионов бора и внедрения их на поверхности изделия. Кроме того, предлагаемое соотношение компонентов карбида бора и фтористого лития в расплаве снижает температуру плавления, а следовательно, понижается температура диффузионного насыщения с 900°С до 750°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. Предложенный состав получают методом спекания при температуре не ниже Т -=800°С. Пример. Для экспериментальной проверки состава проводилось электролизное борирование изделия с различным соотношением компонентов. Предлагаемый состав позволяет проводить процесс электролизного борирования.в стальных водоох-лаждаемых 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. В таблице приведены полученные данные глубины борированного слоя в зависимости от различного соотношения компонентов расплава. Борный ангидрид и бура являются источником бора и пропорционально увеличивают насыщающую способность смеси. Использование карбида бора в количестве 10-15% способствует повышению насыщающей способности расплава. Увеличение количества карбида бора свыше 15% снижает жидкотекучесть расплава, что ведет к уменьшению насыщающей способности. Уменьшение его ниже 10% не увеличивает длительность использования расплава. В результате введения фтористого лития в количестве до 10% изменяется строение расплавленной среды, уменьшаются катионные и анионные группировки, что уменьшает вязкость и увеличивает электрическую проводимость состава. Введение в состав фтористого лития менее 5% - нецелесообразно, так как строение расплавленной среды не изменяется. Увеличение фтористого лития свыше 10% снижает активность окружающей среды. При испытании на износостойкость борированной ,поверхности детали в течение 3-х часов, получены следующие данные: износ борированной поверхности низкоуглеродистой стали составляет 4 мкм, износ стали Нп - ЗОХГСА после закалки ТВЧ составляет 8,5 мкм, износ стали 45 при HRC 58-60 (после закалки ТВЧ) - 7 мкм. Таким образом, применение данного состава увеличивает износостойкость в 1,7-2,2 р. I. Коррозионная стойкость низкоуглеродистой и других сталей в 10% водном растворе азотной кислоты при выдержке в течение 72 ч потери массы (г/м2) II. Коррозионная стойкость в окиси свинца при температуре Т - 900°С в течение 2-х часов. 1, Низкоуглеродистая сталь - потеря массы - 0,85 г/см клапанная сталь X30HJ50B4C2 - 0,3 г/см2 клапанная сталь 40Х9С2 - 0,18 г/см2 2. Низкоуглеродистая борированная сталь (борированны РК.слой однофазный F62B) составляет-0,1 г/см Таким образом- с помощью данного состава коррозионная стойкость предложенных материалов увеличивается.