Состав для борирования металлов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОСТАВ ДЛЯ БОРИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Бельский Сергей Евграфович Пищов Михаил Николаевич Сурус Анатолий Иванович Симанович Василий Антонович Пищов Сергей Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(56)836206, 1981. СИТКЕВИЧ М.В. и др. Совмещенные процессы химико-термической обработки с использованием обмазок. - Мн. Вышэйшая школа, 1987. - С. 58-61. ВОРОШНИН Л.Г. Борирование промышленных сталей и чугунов. - Мн. Беларусь, 1981. - С. 30-31, 34-35.4255 1, 2001.1571102 1, 1990.1071663 , 1984.1452182 1, 1995.1802542 1, 1999.(57) Состав для борирования металлов, содержащий карбид бора и натрий борфтористый,отличающийся тем, что дополнительно содержит кристаллический кремний и магний фтористый при следующем соотношении компонентов, мас.карбид бора 71,0-87,0 натрий борфтористый 2,0-5,0 кристаллический кремний 3,0-25,0 магний фтористый 2,0-5,0. Изобретение относится к области химико-термической обработки, в частности к диффузионному борированию металлов и сплавов в порошковых смесях. Известен состав 1, применяемый для получения борированного слоя, включающий бор аморфный, карбид бора при следующем содержании компонентов, мас.бор аморфный 3-10 карбид бора 90-97. Такой состав формирует равномерные беспористые диффузионные слои, фазовый состав которых соответствует боридам насыщаемых металлов. Однако недостатком данного состава является высокая температура насыщения 1100 С. Известен состав 2, включающий, мас.бор аморфный 75-95 магний фтористый 5-25. 11380 1 2008.12.30 Такой состав позволяет увеличить длительность диффузионной активности смеси,уменьшает расход активатора. Однако в состав входит дорогостоящий компонент - магний фтористый. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по составу, технической сущности и достигаемому результату является состав 3, содержащий, мас.натрий борфтористый 3-10 шамот молотый 5-15 карбид бора остальное. Недостатком данного состава является низкая глубина борированного слоя 0,05-0,16. Наряду с высокой твердостью слоя, имеет место его выкрашивание за счет высокой хрупкости. Задачей изобретения является уменьшение времени насыщения, повышение толщины борированного слоя и снижение его хрупкости. Поставленная задача достигается тем, что предложенный состав для борирования металлов дополнительно содержит кристаллический кремний и магний фтористый при следующем соотношении компонентов, мас.карбид бора 71,0-87,0 натрий борфтористый 2,0-5,0 кристаллический кремний 3,0-25,0 магний фтористый 2,0-5,0. Изобретение поясняется конкретными примерами. Пример 1. Состав для борирования металлов приготавливают смешиванием порошков исходных компонентов. Для получения высокой газопроницаемости и уменьшения запыленности применяют карбид бора зернистостью 8-16. Смесь порошков, взятых в соответствующей пропорции, загружается вместе с насыщаемыми образцами в контейнер с плавким затвором и выдерживается 3,5 часа в трубчатой печи при температуре 950 С с последующим охлаждением на воздухе. После охлаждения образцы достают из печи и очищают их от порошка. Остальные примеры выполнены аналогично первому с варьированием ингредиентов в соответствии с табл. 1. Составы заявляемого материала, а также состав прототипа приведены в табл. 1 Таблица 1 Составы для борирования металлов Составы смеси, мас.Компоненты Прототип 1 2 Карбид бора остальное 87 80 Натрий борфтористый 3-10 5 4 Кристаллический кремний 3 13 Магний фтористый 5 3 Шамот молотый 5-15 Исследованы три состава для борирования металлов с варьированием ингредиентов в соответствии с табл. 1. Результаты исследований зависимости толщины и строения диффузионных покрытий от состава насыщающей смеси приведены в табл. 2. 11380 1 2008.12.30 Таблица 2 Основные показатели режимов борирования металлов для предлагаемых составов Составы для борирования металлов Свойства состава Прототип 1 2 3 Температура насы 870 1100 900 950 щения, С Время насыщения, ч 4 3,5 3,5 3,5 Толщина слоя, мкм 0,05-0,16 0,05-0,25 0,08-0,17 0,06-0,20 Из табл. 2 видно, что смеси, изготовленные на основе предлагаемых составов, имеют большую толщину диффузионного слоя (0,05-0,25) и меньшее время насыщения 3,5 часа. Применение кристаллического кремния обеспечивает уменьшение хрупкости диффузионного слоя и препятствует его выкрашиванию с поверхности изделия. Данное изобретение может быть использовано на следующих предприятиях РБ Минский тракторный завод, Минский моторный завод, Минский завод шестерен, леспромхозы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3