Смесь для комплексного диффузионного насыщения стальных деталей

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СМЕСЬ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Автор Ситкевич Михаил Васильевич(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(56)6139 1, 2004. ЛАХТИН Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов.- М. Металлургия, 1984.- С.233-234. РАЙЦЕС В.Б. Технология химикотермической обработки на машиностроительных заводах.- М. Машиностроение, 1965.- С. 24-27, 48-49. СИТКЕВИЧ М.В. и др. Совмещенные процессы химико-термической обработки с использованием обмазок.Минск Высшая школа, 1987.- С.43-53,58-67. СИТКЕВИЧ М.В. и др. Упрочняющие технологии и покрытия,.-2006.-11.С. 19-23.(57) Смесь для комплексного диффузионного насыщения стальных деталей, содержащая карбид бора, кварцевый песок, фтористый натрий и продукт карбонитрации порошка вольфрамомолебденовой быстрорежущей стали, отличающаяся тем, что дополнительно содержит измельченный торф и железистосинеродистый калий при следующем соотношении компонентов, мас.карбид бора 10-50 кварцевый песок 22-70 фтористый натрий 1-5 продукт карбонитрации порошка вольфрамомолибденовой быстрорежущей стали 4-10 измельченный торф 5-10 железистосинеродистый калий 3-10. Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке (ХТО) и может быть использовано для изготовления диффузионноупрочненных стальных деталей, имеющих повышенную долговечность при эксплуатации в условиях изнашивания. Известна смесь для комплексного диффузионного насыщения стальных деталей 1,содержащая следующие компоненты, в мас. 12792 1 2010.02.28 карбид бора 10-50 фтористый натрий 1-5 продукт карбонитрации порошка железа 3-10 кварцевый песок 25-82 древесные опилки 4-10. Данная смесь имеет пониженную спекаемость и при ее использовании образуются диффузионные слои повышенной разгаростойкости. Однако износостойкость диффузионных слоев имеет хотя и повышенные, по сравнению с образцами без ХТО, но в ряде условий эксплуатации недостаточно высокие показатели. Известна смесь для комплексного диффузионного насыщения стальных деталей 2,принятая за прототип, содержащая следующие компоненты, в мас.фтористый натрий 1-5 карбид бора 10-50 продукт карбонитрации порошка вольфрамомолибденовой быстрорежущей стали 5-15 кварцевый песок 25-83 графит 1-5. Данная смесь позволяет проводить процессы комплексного многокомпонентного диффузионного насыщения, преимущественно азотом, углеродом, бором стальных деталей при длительных выдержках в камерных печах. При этом идет образование диффузионных слоев повышенной износостойкости. Однако при ее использовании на диффузионнонасыщенных поверхностях деталей после химико-термической обработки имеет место существенное налипание неотделившихся остатков смеси, что требует дополнительных операций по их удалению. Кроме того скорость формирования диффузионных слоев при использовании данной смеси недостаточно высокая. Задачей, решаемой изобретением, является увеличение скорости формирования диффузионных слоев и устранение налипания остатков смеси на поверхности диффузионноупрочненных деталей после химико-термической обработки. Поставленная задача решается тем, что смесь для комплексного диффузионного насыщения стальных деталей, содержащая карбид бора, фтористый натрий, кварцевый песок и продукт карбонитрации порошка вольфрамомолибденовой быстрорежущей стали, дополнительно содержит измельченный торф и железистосинеродистый калий при следующем соотношении компонентов, в мас.карбид бора 10-50 кварцевый песок 22-70 фтористый натрий 1-5 продукт карбонитрации порошка вольфрамомолибденовой быстрорежущей стали 4-10 измельченный торф 5-10 железистосинеродистый калий 3-10. Данная смесь позволяет проводить процессы ХТО при длительных выдержках в камерных печах с формированием диффузионных слоев большей толщины, чем в случае использования смеси, принятой за прототип. В тоже время частицы смеси после ХТО не налипают на. диффузионнонасыщенные поверхности деталей, что позволяет устранить дополнительные операции по их удалению с поверхностей деталей после завершения ХТО. Пример проводили диффузионное насыщение образцов стали 40 Х. Образцы стали размерами 101010 мм засыпали тщательно перемешанной смесью заявленных компонентов, помещали в печь с температурой 900 С и выдерживали 4 часа, после чего их подвергали исследованиям. В таблице представлены примеры использования конкретных составов порошковых смесей. 2 Состав смеси,по массе Доля поПродукт карверхности Фтобонитрации ЖелезиИзобразца с Кар- Кварриспорошка стосине- мельналипаниибид цевый тый вольфрамомородиченем смеси бора песок налибденовой стый ка- ный после трий быстрорежулий торф ХТО,щей стали 50 22 5 10 3 10 0 30 50 3 5 5 7 0 10 70 1 4 10 5 0 60 18 6 11 2 3 10 8 57 8 3 12 12 8 Прототип 30 карбид бора 5 фтористый натрий 10 продукт карбонитрации порошка вольфра 17 мо-молибденовой быстрорежущей стали 5 графит 50 кварцевый песок Приведенные в таблице данные свидетельствуют, что при использовании заявленного состава (опыты 1-3) после ХТО в условиях, одинаковых с прототипом, налипания остатков смеси на поверхности диффузионноупрочненных деталей не имеется. При использовании смеси, принятой за прототип (опыт 6), доля поверхности с налипшими остатками смеси составляет 17 . При использовании смесей, соотношение компонентов которых выходит за пределы заявленного состава (опыты 4-5), доля поверхности образцов с налипшими остатками смеси составляет 8-10 . Источники информации 1. Патент РБ 2197, МПК С 23 С 12/02, 1998. 2. Патент РБ 6139, МПК С 23 С 12/02, 2004. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3