Способ азотирования нержавеющих сталей в условиях низкого давления

Способ азотирования нержавеющих сталей в условиях низкого давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов, а именно к ионному азотированию. Цель изобретения - интенсификация процесса азотирования за счет сокращения продолжительности предварительного подогрева. Перед азотированием проводят предварительный разогрев обрабатываемой поверхности до 670 - 680°С катодным распылением в азотной плазме несамостоятельного тлеющего разряда в течение 4 - 6 мин с последующим охлаждением до температуры азотирования. Это позволяет сократить длительность технологического процесса в 3 раза. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11) щ)5 С 23 С 8/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4387464/31-02 (22) 12.01.88 (46) 30.06.90. Бюл. Р 24 (71) Краснодарский политехнический .институт (72) A.À.Ôåäîðîâ (53) 621.785.532 (088.8) (56) J. Technol, V.7, р. 120-122, 1969. (54) СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ

СТАЛЕЙ В УСЛОВИЯХ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к химикоИзобретение относится к способам химико-термической обработки металлов, в частности к ионному азотированию.

Цель изобретения — интенсификация процесса аэдтирования эа счет сокра-. щения продолжительности предварительного разогрева.

Перед азотированием проводят предварительный разогрев обрабатываемой поверхности до 670-680 С катодным распылением в азотной плазме несамостоятельного тлеющего разряда в течение 4-6 мин с последующим охлаждением до температуры аэотирования.

На чертеже изображена зависимость толщины аэотированного слоя на стали

08Х18Н10Т после 60 мин аэотирования от длительности процесса разогрева о обрабатываемой поверхности до 670 С (Р * 4-5 ° 10 мм рт.ст.), 2 термической обработке металлов; а именно к ионному аэотированию. Цель изобретения — интенсификация процесса аэотирования за счет сокращения продолжительности предварительного подогрева. Перед аэотированием проводят предварительный разогрев обрабатываемой поверхности до 670-680 С катодным распылениеМ в азотной плазме несамостоятельного тлеющего разря-. да в течение 4-6 мин с последующим охлаждением до температуры аэотирования. Это позволяет сократить длительность технологического процесса в

3 раза. 1 ил.

Для интенсификации процесса диффузионного насыщения в первые минуты необходимо разогреть обрабатываемую поверхность до более высоких температур, чем температура процесса азотирования. Быстрый разогрев предполагает использование высоких напряжений катодного распыления, что ведет к образованию большого количества дефектов кристаллической решетки, усиливающих диффузию. Однако температура, до которой целесообразно ра- зогревать обрабатываемую поверхность в азотной плазме,. ограничивается окислительными процессами.

С увеличением скорости разогрева при последующем охлаждении значение температуры может быть достаточно высоким. На поверхности нержавеющей стали всегда имеется окисная пленка.

По этой причине перед аэотированием

1574679 проводят катодное распыление (депас-. сивацию) обрабатываемой поверхности.

При повышенных температурах депассивация идет быстрее, но после удаления исходной окисной пленки образуется новая.

Таким образом существует оптимальная скорость разогрева поверхности нержавеющей стали до оптимальной температуры, позволяющая в конце разогрева ликвидировать исходную окисную пленку и реализовать наиболее интенсивный начальный период диффузии при повышенной температуре.

Пример 1. Проводили катодно-плазменное азотирование нержавеющей стали 08 Х 18Н 100Т при давлении азота 5-6 10 мм рт.ст., температуз ре 560 С в течение 1 ч. Предваритель,ный разогрев осуществляли до 680 С при давлении азота 5-6 ° 10 мм рт. ст.

I в течение 4 мин.

Получен равномерный азотированный слой толщиной 62 мкм.

Пример 2. Проводили катодноплазменное азотирование нержавеющей стали 08 Х 18Н10Т при давлении азота

5-6 *10 мм рт,ст., температуре 560 С в течение 1 ч. Предварительный ра° зогрев осуществляли до 680 С при давлении азота 5-6 -10 мм.рт.ст. в тез чение 5 мин.

Получен равномерный азотированный слой толщиной .68 мкм. . Пример 3. Проводили катодноплазменное азотирование нержавеющей стали 08 Х 18Н100Т при давлении азота 5-6.10 мм рт. ст., температуре

560 С в течение 1 ч. Предваоительный о . разогрев осуществляли до 680 С при давлении азота 5-6 ° 10 мм рт.ст. в течение 6 мин, Получен равномерный аэотированный слой толщиной 63 мкм.

Использование предлагаемого способа азотирования нержавеющих сталей по сравнению с существующим обеспечивает сокращение длительности технологического процесса азотирования в 3 раза.

Так, для получения равномерного азотированного слоя толщиной 42 мкм на нержавеющей стали аустенитного класса существующий способ предполагает иэотермическую выдержку при темЯ пературе 1100 С не менее 1 ч и послео дующее азотирование при 600 С в течение 30 мин. Для получения аналогичного слоя предлагаемым способом азотирования требуется разогреть поведхо

20 ность нержавеющей стали до 670-680 С . в течение 5 мин с последующим азоо тированием при 570 С в течение 2530 мин.

Предлагаемый способ обеспечивает сркращение длительности технологического процесса примерно в 3 раза.

Формула изобретения

Способ азотирования нержавеющих сталей в условиях низкого давления, включающий предварительный разогрев изделия, отличающийся тем, что, с, целью интенсификации процесса азотирования за счет сокращения продолжительности предварительного разогрева, разогрев обрабатываемой поверхности осуществляют до о

670-680 С катодным распылителем в

40 азотной плазме несамостоятельного тлеющего разряда в течении 4-6 мин с последующим охлаждением до температуры азотирования.

1574679

Составитель И Дашкова

Техред М.Дидык Корректор М.Максимишииец

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 1760 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101