Закалочная среда
Иллюстрации
Показать всеРеферат
1. ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА, содержащая метасиликат натрия и воду, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения деформации и предотвращения образования нагара на закаливаемых деталях, она дополнительно содержит гидроокись щелоч .ного металла и полимерную соль лигносульфоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: Метасиликат натрия 20-40 Гидроокись щелочного металла10-20 Полимерная соль лигносульфоновой кислоты 5-30 ВодаОстальное 2.Закалочная среда по д. 1, отличающаяся тем, что в качестве гидроокиси щелочного металла она содержит едкий натр. 3 .Закалочная среда по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве гидроокиси щелочного металла она содержит едкое кали. 4.Закалочная среда по пп. 1-3, отличающаяся тем, что в качестве полимерной соли лигносульфо- - новой кислоты она содержит натриевую соль. (Л 5.Закалочная среда по пп. 1-3, отличающаяся тем, что в качестве полимерной соли лигносульфоновой кислоты она содержит кальций-натриевую соль. а
7217 А
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (I l) 4(51) С 21 D 1/60
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3325565/22-02 (22) 06.08.81 (46) 15.07.85. Бюл. У 26 (72) А.В. Толстоусов и О.А. Банных (53) 621.78.063.4(088.8) (56) 1. Петраш Л.В. Закалочные среды. Машгиз, 1959, с. 56-58.
2. Авторское свидетельство СССР
М 623881, кл. С 21 D 1/60, 1974. (54)(57) 1. ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА, содержащая метасиликат натрия и воду, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения деформации и предотвращения образования нагара на закаливаемых деталях, она дополнительно содержит гидроокись щелоч- .ного металла и полимерную соль лигносульфоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.Х:
Метасиликат натрия 20-40
Гидроокись щелочного металла 10-20
Полимерная соль лигносульфоновой кислоты 5-30
Вода Остальное .2. Закалочная среда по и. 1, отличающаяся тем, что в качестве гидроокиси щелочного металла она содержит едкий натр.
3. Закалочная среда по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве гидроокиси щелочного металла она содержит едкое кали.
4. Закалочная среда по пп. 1-3, отличающаяся тем, что в качестве полимерной соли лигносульфоновой кислоты она содержит натриевую соль.
5. Закалочная среда по пп. 1-3, отличающаяся тем, что в качестве полимерной соли лигносульфоновой кислоты она содержит кальций-натриевую соль.
I 1167
Изобретение относится к термичес- кой обработке металлов,. в частности к эакалочным средам.
Известны закалочные среды, представляющие собой водные растворы силиката натрия или калия (жидкое стекло) с удельным весом 1-0,61,25 г/см Pt ).
Недостатками этих растворов жидкого стекла являются их низкая ста- 10 бильность и образование микротрещин на поверхности закаливаемых иэделий.
Наиболее близкой по своим физико. химическим свойствам к предлагаемой 15 является среда (2 ), представляющая собой водный раствор метасиликата натрия при следующем соотношении компонентов, вес.7:
Метасиликат натрия 40-50 20
Хлористый натрий 10-15
Марганцевокислый калий
Вода
5-8
Остальное
Цель изобретения — уменьшение деформации и предотвращение образо- 45 вания нагара на закаливаемых деталях.
Поставленная цель достигается тем, что в эакалочную среду, содержащую метасиликат натрия и воду, 50 дополнительно вводят гидроокись щелочного металла и полимерную соль лигносульфоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.й: 55
Метасиликат натрия 20-40
Гидроокись щелочного металла 10-20
Недостатками известной закалочной среды являются высокая степень деформации деталей после закалки и образование большого слоя нагара жидкого стекла, который может быть полностью удален только химическим травлением и виброгалтОвкой с применением абразивного песка. Наличие нагара жидкого стекла на закаленных деталях исключает проведение 35 процессов гальванопокрытия закаленньм деталей (хромирование, цинкование, никелирование), не дает возможности испольэовать среду в массовом и полночном производстве мел- 40 ких деталей из-за их спекания между собой.
21? 2
Полимерная соль лигносульфоновой кислоты 5-30
Вода Остальное
В качестве гидроокиси щелочного металла используют едкий натр или едкое кали, а полимерную соль лигносульфоновой кислоты берут в виде солей натрия или кальций — натрия.
Добавка гидроокиси натрия обусловлена необходимостью нейтрализации раствора метасиликата натрия. Добавка натриевой или кальций-натриевой соли лигносульфоновой кислоты предназначена для предотвращения образования нагара на закаленных деталяхи уменьшения вязкости среды. Метасиликат натрия, взаимодействуя с солями лигносульфоновой кислоты, образует новое комплексное соединение лигносульфометасиликат натрия, который хорошо растворяется в воде и не образует нагара на закаленнык деталях. Дериватографические исследования подтвердили образование лигносульфометасиликата натрия, который имеет свои физико-химические параметры: температуру плавления, вязкость, растворимость в . воде и т.д.
Проведены лабораторные испытания известной и предлагаемой сред при идентичных условиях. В роликах из стали 651 (ГОСТ 13568-75) замеряли зазор в стыке до термообработки, после термообработки производили замер зазора и твердости в двух исследуемых средах. Определяли толщину образовавшегося после закалки нагара на деталях. Нагрев роликов под закалку осуществляли в электропечи до 810-830 С.
Результаты испытаний сведены в таблицу.
Как видно из таблицы, применение предлагаемой среды уменьшило деформацию ролика в 3,7 раза, увеличило твердость в 1,3 раза, полностью исключило образование трудноудаляемого нагара, дало возможность использовать данную среду при закалке деталей в массовом производстве, исключая процесс спекания мелких деталей. Детали после закалки и промывки в воде имели чистую поверхность без следов нагара.
Оптимальный состав предлагаемой эакалочной среды следующий: едкий натр 10-20Х, при меньшем содержа67217
55 2,1
56 2,0
0,12
0,18
0,27
0 ° 21
0,06
0,19
0,13
1,9
Мар ганцевокислый калий
0,17
0,11
0,21
0 ° 15
0,18
0 ° 12
0,09
О, 15
0,07
0,13
0,06
Марганцевокислый калий
0,12
0,06
40 3,2
39 3,1
0,16
0 ° 10
0,06
63 Нагар не обра"
62 зуется
0,11
0,05
0,10
0,04
0,09
0,05. 0,07
0,12
Остальное
Вода
0,05
0,10
3 11 нии не происходит полная нейтрализация, при содержании более 20Х сильно увеличивается кислотность среды, натриевая соль лигносульфоновой кислоты 5-30Х, при меньшем содержании увеличивается деформация деталей и образуется тонкий нагар, при содержании более 30Х увеличивается вязкость, снижается твердость.
Использование предлагаемой закалочной среды по сравнению с известной обеспечивает уменьшение дефорI
Прототип
1 Метасиликат натрия 40
Хлористый натрий 10
Вода Остальное
2 Метасиликат натрия 50
Хлористый натрий 15
Вода Остальное
Предлагаемый
3 Метасиликат натрия 20
Едкий катр 10
Натриевая соль лигносульфоновой кислоты 5 мации закаливаемых деталей, исключает операции химического травления и абразивной зачистки деталей после закалки. Кроме того, возможно наносить гальванические покрытия (никелирование, хромирование,. цинкование) на детали после закалки.
Предложенную среду можно исполь>б зовать в массовом и поточном производстве мелких деталей благодаря отсутствию спекания и коагуляции жидкого стекла
54 2,3
57 2,2
36 3,1 36 3,0
35 2,9
1167217
0,09
0,04
Едкий натр 15
0,08
0,03
0 05
0,09
0,04
0,10
0,05
Вода
Остальное
0,09
0,04
58
0,07
0,02
Едкий натр
0,08
0,03
0 05
Остальное
Вода
Составитель А. Секей
Техред М.Кузьма
Корректор А. Зимокосов
Редактор Т. Колб
Подписное
Заказ 4758 Тираж 553
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-3$, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
4 Метасиликат натрия 30
Натриевая соль лигносульфоновой кислоты
S Метасиликат натрия 40
Натриевая соль лигносульфоновой кислоты 30
0,06
0,09
0,06
0,01
0,04
0,01
l !
Нагар образу60 ется
Нагар не образу57 ется
59