Смесь для комплексного диффузионного насыщения стальных деталей

(51) МПК 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(57) Смесь для комплексного диффузионного насыщения стальных деталей, содержащая карбид бора, кварцевый песок, фтористый натрий, продукт карбонитрации порошка железа, отличающаяся тем, что дополнительно содержит полиминеральную глину при следующем соотношении компонентов, мас.карбид бора 10-50 кварцевый песок 20-50 фтористый натрий 1-5 продукт карбонитрации порошка железа 4-10 полиминеральная глина 15-35. 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, мас.карбид бора 40-60 фтористый натрий 2-10 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. 16382 1 2012.10.30 Известна смесь для комплексного диффузионного насыщения стальных деталей 2,принятая за прототип, содержащая следующие компоненты, мас.карбид бора 10-50 фтористый натрий 1-5 продукт карбонитрации порошка железа 3-10 кварцевый песок 25-82 древесные опилки 4-1. Данная смесь имеет пониженную спекаемость, и при ее использовании образуются диффузионные слои повышенной износостойкости и разгаростойкости. Однако она используется для диффузионного насыщения относительно мелкогабаритных деталей, которые целиком засыпаются данной смесью. В то же время диффузионное насыщение отдельных рабочих поверхностей крупногабаритных деталей с использованием данной смеси осуществить не представляется возможным, так как смесь ссыпается даже со слабонаклонных поверхностей. Задачей, решаемой изобретением, является способность нанесенного слоя увлажненной смеси удерживаться на вертикальных поверхностях как до, так и во время диффузионного насыщения, что дает возможность подвергать химико-термической обработке любые наклонные поверхности крупногабаритных деталей. Поставленная задача решается тем, что смесь, содержащая карбид бора, фтористый натрий, кварцевый песок, продукт карбонитрации порошка железа, дополнительно содержит сухой порошок молотой полиминеральной глины при следующем соотношении компонентов, мас.карбид бора 10-50 кварцевый песок 20-50 фтористый натрий 1-5 продукт карбонитрации порошка железа 4-10 полиминеральная глина 15-35. Данная смесь позволяет проводить процессы ХТО при длительных выдержках в камерных печах. В то же время слой смеси хорошо удерживается на диффузионнонасыщаемой вертикальной поверхности деталей как до, так и во время диффузионного насыщения,что позволяет проводить диффузионное насыщение любых, даже вертикальных рабочих поверхностей крупногабаритных деталей. Пример. На вертикальную поверхность образцов стали 40 Х высотой 150 мм наносилась увлажненная смесь слоем толщиной 5 мм. Образцы помещали в печь с температурой 900 С и проводили диффузионное насыщение с выдержкой 4 часа, после чего их подвергали исследованиям, результаты которых представлены в таблице. Состав смеси, мас.Доля слоя увлажненной Квар- ФториПродукт Полими- смеси, удерживающейся на опы- Карбид цевый стый карбонитрации неральная вертикальной поверхности та бора образца после ХТО,песок натрий порошка железа глина 1 50 20 5 10 15 100 2 30 40 3 7 20 100 3 10 50 1 4 35 100 4 55 15 6 12 12 70 5 9 70 8 3 10 55 Прототип 30 карбид бора 3 фтористый нат 6 рий 10 продукт карбонитрации порошка желе 0 за 7 древесные опилки 50 кварцевый песок 2 16382 1 2012.10.30 Приведенные в таблице данные свидетельствуют, что при использовании заявленного состава (опыты 1-3) после ХТО в условиях, одинаковых с прототипом, слой смеси хорошо удерживается на диффузионнонасыщаемой вертикальной поверхности деталей во время диффузионного насыщения. При использовании смеси, принятой за прототип (опыт 6), на вертикальной поверхности слой увлажненной смеси не удерживается. При использовании смесей, соотношение компонентов которых выходит за пределы заявленного состава(опыты 4-5), доля вертикальной поверхности образцов с остатками удержавшегося слоя смеси составляет 60-70 . Источники информации 1. А.с. СССР 922175, МПК 23 9/04, 1982. 2. Патент РБ 2197, МПК 23 12/02, 1998. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3