Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения боридных покрытий увеличенной толщины

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для повышения эксплуатационной стойкости изделий.

Известен способ диффузионного борирования конструкционных сталей и чугунов (Ворошнин Л.Г. и др. Кавитационно-стойкие покрытия на железоуглеродистых сплавах. / Под ред. М.Н. Бодяко. - М.: Наука и техника, 1987. - 248 с.) из порошков, которые содержат в качестве борсодержащих элементов готовые продукты высокотемпературного синтеза: карбид бора, бор аморфный.

Основным недостатком известного способа борирования из порошковых смесей является высокая стоимость борсодержащих компонентов.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является принятый за прототип способ получения боридных покрытий из борной кислоты  (RU 2477337, МПК C23C8/70,2013), заключающийся в нанесении на деталь шихты с борсодержащим компонентом, активатором (флюс П-0,66) и проведении термообработки. Готовят насыщающую шихту, содержащую борсодержащий компонент (борная кислота) и активатор фтористый натрий, упаковывают детали в тигле и термообработке при температуре 800-950°С в течение 3-5 часов. При этом толщина покрытия при данном способе составляет до 70-100 мкм.

Недостатком известного способа является высокая продолжительность термообработки.

Технической задачей предполагаемого изобретения является сокращение времени на получение износостойкого покрытия деталей, увеличение толщины покрытия и снижение стоимости термодиффузионного борирования.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения боридных покрытий с увеличенной толщиной, заключающийся в нанесении на деталь шихты с борсодержащим компонентом, активатором (флюс П-0,66) и проведении термообработки, согласно изобретению, деталь помещают на термостойкую керамическую прокладку, проводят термообработку верхней стороны детали при температуре 1200°С в течение 5 минут.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлены образцы деталей из стали 65Г до (а) и после (б) термической обработки.

Способ получения боридных покрытий увеличенной толщины заключается в том, что берут деталь из конструкционной стали 65Г, готовят шихту с борсодержащим компонентом, берут активатор (флюс П-0,66) и наносят его на деталь, в зону формирования покрытия. Затем на деталь наносят шихту с борсодержащим компонентом в зону формирования покрытия. Разогревают муфельную печь до температуры 1200°С. Затем берем термостойкую керамическую подкладку и кладем на неё подготовленную деталь с нанесенными шихтой и активатором. Термостойкая прокладка позволит детали нагреться только с верхней стороны. После этого помещаем термостойкую керамическую подкладку с деталью в печь и выдерживаем в течение 5 минут. По истечении 5 минут деталь вынимаем и охлаждаем (при необходимости в закалочной среде). После остывания, на поверхности детали формируется покрытие толщиной в пределах 0,05-0,1 мм.

Прогрев верхней стороны детали при 1200°С в течение 5 мин обусловлен тем, что за это время на детали в зоне формирования покрытия происходит наплавка упрочняющего слоя с бором, что позволит повысить износостойкость детали по сравнению с обычной закаленной деталью.

Если не соблюдать температуру и время прогрева, то деталь либо перегреется и сплавиться, либо на детали не получится формируемый слой и не сможет произойти диффузия между шихтой и деталью.

Предложенный способ борирования стальных изделий позволяет расширить исследовательские работы по получению покрытий с заданными характеристиками, например, для получения комплексных боридных покрытий.

Использование предлагаемого изобретения позволит значительно сократить время выдержки детали в печи на получение покрытия с описанным свойством.