Суміш для борування сталевих деталей

Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности к борированию стальных деталей, и может быть использовано в машиностроениио Цель — интенсификация процесса и улучшение качества поверхности за счет уменьшения приваривания смеси к насыщаемой поверхностио Состав содержит следующие компоненты, мас о %; фтористый натрий 5-Ю; каменноугольная смола 7,6 - 30; карбид бора — остальноев Использование предлагаемого состава позволяет примерно в 1,3 раза повысить насыщающую способность состава и практически устранить приваривание смеси к насыщающей поверхности о 2 табл„ Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности к борированию стальных деталей» и может быть использовано в машиностроении о Цель изобретения — интенсификация процесса и улучшение качества поверхности эа счет уменьшения приварива— ния смеси к насыщаемой поверхностно Состав для борирования стальных деталей, содержащий карбид бора, в качеств катализатора фтористый натрий, дополнительно содержит каменноугольную смолу при следующем соотношении компонентов, мас о %: Фтористый натрий 5-10 Каменноугольная смола 1,Ь - 30 Карбид бора Остальное Борирование осуществляется методом обмазок. Процесс химико-термической обработки совмещается в процессом нагрева под термическую обработку. Предлагаемый состав позволяет проводить процесс термодиффузионного насыщения в обычной печи без защит~ ной обмазки при длительных выдерлоках, устраняется необходимость в печах с защитными атмосферами. Компоненты обмазки перемешивают в порошкообразном состоянии в заданной пропорции в Полученную смесь добавляют в каменноугольную смолу до получения однородной массы* Входящая в предлагаемый состав каменноугольная смола (состав см в в табл о 1) способствует предохранению насыщающей смеси от окисления за счет взаимодействия его с кислородом воздуха, что позволяет проводить процесс в печи с окислительной атмосферой. (22) 06*05,85 (46) 23,05,91 о Вкшо № 19 (71) Коммунарский горнометаллургический институт (72) АоИоБорозняк, С0И0Рапопорт, ЕоОсБорозняк.и ЯсРоТракнннскнй (53) 621.785.5.106 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1171562, кл. С 23 С 8/72, 1985. ел о со L 1650769 Каменноугольная смола восстанавливает бор из окиси бора, начиная с температуры 170°С (см.табл.t), и, следовательно, способствует повышению насыщающей способности состава, а также играет роль антипригарной защиты, практически утраняет приваривание смеси в процессе насыщения. Смола пекуется при 700 С, а после термообработки легко удаляется с поверхности детали» Снижение количества каменноугольной смолы ниже 7,6% приводит к привариванию смеси, а увеличение выше 30% снижает с к о р о с т ь 1 5 формирования боридного покрытия о П р и м е р . Борирование о б р а з цов из с т а л и 45 при 9 0 0 ° С . Компоненты обмазки (карбид б о р а , фтористый натрий) перемешивают в порошкообраз- 20 ньм с о с т о я н и и в з а д а н н о й пропорции. Полученную однородную смесь д о б а в л я ют небольшими порциями в каменноугольную смолу д о получения о д н о р о д ной массы„ 25 Процесс химико—термической о б р а ботки совмещается с процессом н а г р е ва под термическую о б р а б о т к у . Предлагаемый с о с т а в о б л а д а е т х о р о шей а д г е з и е й с поверхностью д е т а л е й 30 при е е нанесении и н а г р е в е и легким о т с л а и в а н и е м при охлаждении,, Кроме т о г о , предлагаемый с о с т а в п о з в о л я е т проводить п р о ц е с с термодиффузионного насыщения в обычной окислительной 35 атмосфере б е з защитных п р и с п о с о б л е ний при длительных выдержках. Входящие в с о с т а в каменноугольной смолы соединения имеют т о к и п в 170 — 400 С ( с м . т а б л , 1 ) , способствуют п р е дохранению насыщающей смеси от о к и с - 40 ления з а с ч е т взаимодействия с к и с лородом в о з д у х а , ч т о п о з в о л я е т про— . в о д и т ь п р о ц е с с в окислительной ере— д е в Смола с п о с о б с т в у е т повышению н а - 45 сыщающей способности с о с т а в а за счет в о с с т а н о в л е н и я бора из окиси * б о р а . При температуре выше 700°С смола п е к у е т с я и выступает в роли антипригарной зашиты, у с т р а н я я п р и варивание смеси к насыщающей п о в е р х ности в процессе насыщения. Снижение количества каменноугольной смолы в смеси менее 7,6% приводит к о б р а з о ванию на обрабатываемых д е т а л я х зон приваривания с м е с и , а увеличение более 30% снижает с к о р о с т ь формирования боридного покрытия. Образцы с нанесенным слоем обмазки сушат на в о з д у х е в течение 20 — 30 мин при 18 - 20°С, а з а т е м 20 30 мин при 100 - 150°С в После сушки образцы выдерживают в печи при 900°С. Закалку производят с этой же т ем п е р а турьи При з а к а л к е обмазка о т д е л я е т с я от о б р а з ц о в , которые не имеют с л е д о в налипания порошка бора„ В т а б л о 2 представлены с о с т а в ы н а сыщающих смесей и р е з у л ь т а т ы диффуэион-^ ного насыщения образцов из с т а л и 45„ Таким образом, и с п о л ь з о в а н и е и з о б р е т е н и я п о з в о л я е т примерно в 1,3 р а за повысить насыщающую с п о с о б н о с т ь с о с т а в а и практически у с т р а н и т ь п р и варивание смеси к насыщаемой п о в е р х ности. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Состав для борирования стальных д е т а л е й , содержащий карбид б о р а , в к а ч е с т е к а т а л и з а т о р а фтористый н а т рий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ч т о , с целью интенсификации п р о ц е с с а и улучшения к а ч е с т в а поверхности з а . счет уменьшения приваривания смеси к насыщаемой п о в е р х н о с т и , он д о п о л н и тельно содержит каменноугольную смолу при следующем соотношении компонент о в , мас о %: Фтористый натрий 5—10 Каменноугольная смола 7,6 - 30 Карбид бора,Остальное 1650769 Т а б л и ц а Фракция Выход, % от массы смолы Пределы кипения, °С Плотность при 20°С , 5 кг/н Легкая 0,2 - 0,8 До 170 900-960 Фенольная 1,7 - 2,0 170-120 1000-1010 Нафталиновая 8,0 - 10,0 210-230 1010-1020 Тяжелая 8,0 - 10,0 230-270 1050-1070 Антраценовая 20,0-25,0 1080-1130 Пек 50,0-65,0 270-360 (4 до 400) Выше 360 Выделяемые вещества Бензол и его гомологи Фенолы, пиридиновые основания Нафталин, тионафтен Метил нафталины, аценафтен Антрацен, фенан— трек, карбазол Пирек и другие высококонденсирован— ные ароматические соединения 1200-1300 • Т а б л и ц а Каменноугольная смола, Фторис мас» А Состав мае» А Предлагаемый 1 7,6 тый натрий, 10,0 Кар бид бора, мас.% Графит, масо% Глубина диффузионного слоя, мм 2 ч Остальное 211 . 2 18,8 3 30,0 Известный 7,5 5,0 10,0 139 116 15,0 • Редактор Н,Тупица Составитель Г.Бисерова Техред ^.Олийнык Состояние попов ерхнос ти 4 ч 119 2 218 202 100 170 Зон приваривания смеси нет, насыщающая способность высокая То же _ "— Снижается насыщающая способность, образуются зоны приваривания смеси Корректор Н.Ревская Заказ 1587 Тираж 572 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101