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) Авторы Ситкевич Михаил Васильевич Старовойтова Евгения Михайловна(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(56)2197 1, 1998. ЛАХТИН Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов.- М. Металлургия, 1984.- С.233-234. РАЙЦЕС В.Б. Технология химико-термической 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. 4353, 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 железа, 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 железа 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 насыщения стальных изделий 1, содержащая следующие компоненты, в мас.карбид бора 40-60 фтористый натрий 2-10 12793 1 2010.02.28 огарок 25-45 нитрид бора 5-25. При ХТО в данном составе образуются диффузионные слои с повышенным сопротивлением хрупкому разрушению. Однако при использовании данного состава диффузионные слои формируются с относительно невысокой скоростью и обладают пониженными показателями некоторых свойств, в частности разгаростойкости. Кроме того смесь обладает высокой спекаемостью, что затрудняет отделение ее от упрочняемых поверхностей после ХТО. Известна смесь для комплексного диффузионного насыщения стальных деталей 2,принятая за прототип, содержащая следующие компоненты, в мас.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 износостойкости и разгаростойкости. Однако при ее использовании на диффузионнонасыщенных поверхностях деталей после ХТО 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 железа, 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 железа 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. 12793 1 2010.02.28 Состав смеси,по массе Доля поверхТолщина Продукт ности образца ЖелезидиффузиКар- Квар- Фтори- карбоИзмельопыс налипанием стосинеонного бид цевый стый нитрации ченный та смеси после родистый слоя, мкм бора песок натрий порошка торф ХТО,калий железа 1 50 22 5 10 3 10 0 390 2 30 50 3 5 5 7 0 410 3 10 70 1 4 10 5 0 405 4 60 18 6 11 2 3 7 210 5 8 57 8 3 12 12 8 220 прототип 30 карбид бора 3 фтористый нат 6 рий 10 продукт карбонитрации порошка желе 15 270 за 7 древесные опилки 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 и сформировались диффузионные слои большей толщины, чем в случае использования смеси, принятой за прототип (опыт 6). В тоже время при использовании смеси, принятой за прототип (опыт 6), доля поверхности с налипшими остатками смеси составляет 15 . При использовании смесей, соотношение компонентов которых выходит за пределы заявленного состава(опыты 4-5), доля поверхности образцов с налипшими остатками смеси составляет 7-8 . Источники информации 1. А.с. СССР 922175, МПК С 23 С 9/04, 1982. 2. Патент РБ 2197, МПК С 23 С 12/02, 1998. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3