Порошковая смесь для цементации высокохромистых сталей

Порошковая смесь для цементации высокохромистых сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к порошковым смесям для цементации высокохромистых сталей, и может быть использовано для повышения эксплуатационной стойкости изделий, работающих в условиях изнашивания. Цель изобретения - интенсификация процесса насыщения углеродом поверхности при одновременном повышении износостойкости, прочности и ударной вязкости изделия. Это достигается введением гамма-оксид железа в порошковую смесь следующего состава, мас.%: гамма-оксид железа 1 - 3

древесный уголь 97 - 99. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) щ)5 С 23 С 8/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧМРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4432205/3 1-02 (22) 22.03.88 (46) 30.06.90. Бюл. Р 24 (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии и Белорусский политехнический институт (72) В.И.Алешкевич, Л.Г.Ворошнин, Л.И.Фрайман и Е.М.Хусид (53) 621.785.51.06 {088.8) (56) Ляхович Л.С., Ворошнин Л.Г., Ростовцев А.Н. Цементация высокохромистой стали. — МИТОМ, 1975, Р 8, с. 9 12.

Изобретение относится к металлургии, а именно к порошковым смесям для цементации высокохромистых сталей, и может быть использовано в машиностроительной, приборостроительной отраслях промышленности для повышения эксплуатационной стойкости изделий, работающих в условиях изнашивания.

Цель изобретения — интенсификация процесса насыщения углеродом поверхности при одновременном повышении износостойкости, прочности и ударной вязкости изделия.

Поставленная цель достигается тем, что в известной порошковой смеси для цементации содержащей древесный уголь и активатор, в качестве активатора вводится оксид железа

2 (54) ПОРОШКОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ

ВЫСОКОХРОМИСТЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к порошовым смесям для цементации высокохромистых сталей, и может быть использовано для повышения эксплуатационной стойкости изделий, работающих в условиях изнашивания. Цель изобретения — интенсификация процесса насыщения углеродом поверхности при одновременном повышении износостойкости, прочности и ударной вязкости изделия.

Это достигается введением гамма-оксид железа в порошковую смесь следующего состава, мас.Е: гамма-оксид железа

1-3; древесный уголь 97-99. 1 табл. = Ре О при следующем соотношении

2 компонентов(мас.X):

Оксид железа $ = Ее О> 1-3

Древесный уголь 97-99

Выбор наилучшего активатора — оксида железа $ = Fe<0> осуществлен в результате предварительных опытов по цементации высокохромистых сталей в древесном угле с добавками оксидов железа. Высокая эффективность карбюризатора с оксидом железа (=Fe<0 .,может быть связана с тегл, что восстановление оксида железа $ = Fe 0

У .сопровождается сравнительно с другими оксидами наибольгпигл числом кристалло- ° химических превращений. Это обеспечивает получение восстановленного железа высокой дисперсности.

1574680

Толщина слоя, мкм

Временное соСостав IlopQIIIKQBQA смеси, мас, Ж

Износ абразивный, кг/м2

Износ трения скольУдарная вязкость, МД/м противление, MIIa

Кар бид- Переная зо- ходная жения, xr/ на зона м ° в

Предлагаемьпi

Оксид железа

I-Fe,05

° Древесный уголь

Оксид железа

)-Fe О

Древесньй уголь

150 0,813 О, 123 884, 680

0,077

800

280 0,803 О, 114 867

0,079

Применение оксида железа = Ре О (ГОСТ 4 173-77) в качестве активатора приводит к протеканию каталитической реакции восстановления на поверхности угля СО до СО. Термодиффузионному насыщению подвергали сталь 40Х13 (ГОСТ 5632-72), помещая образцы в предлагаемую порошковую смесь для цементации и по оптимальному режиму выдерживая при 1000 С в течение 6 ч. о

Пример 1. Образцы из стали

40Х13 подвергали цементации по указанному режиму в термодиффузионной смеси состава 1 мас.X оксида железа Ф5

f = Fe Оз + 99 мас.X. древесного угля.

Результаты испытаний на износостойкость, прочность и ударную вязкость приведены в таблице. 2Р

Пример 2. Образцы из стали

40Xil3 подвергали цементации по указанному режиму в термодиффузионной смеси состава 2 мас.X оксида железа

Fe О + 98 мас.7 древесного yr- 25 ля.

Результаты испытаний на износостойкость, прочность и ударную вязкость приведены в таблице.

Пример 3. Образцы из стали 3р

40Х13 подвергали цементации по указанному режиму в термодиффузионной смеси состава 3 мас.7. оксида железа

= Fe 0з + 97 мас.Е древесного угля.

Результаты испытаний на износостойкость, прочность и ударную вязкость приведены в таблице.

Пример 4. В известном составе, содержащем 15 мас.Ж бикарбо- 40 ната натрия и 85 мас.Е древесного угля, подвергали науглероживанию образцы из стали 40Х13 по указанному режиму.

Результаты измерения величины карбидной зоны и испытаний на износостойкость, прочность и ударную вязкость приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый состав позволяет увеличить толщину карбидной зоны в 2-2,2 раза, снизить абразивный износ в 1,10-1,12 раз, износ трения скольжения в 1,20-1,30 раз, под.— нять прочность в 1,13-1,20 раз, ударную вязкость в 1,33-1,36 раз.

Следовательно, предлагаемая порошковая смесь позволяет повысить толщину карбидной зоны, интенсифицировать процесс насьпцения углеродом поверхности высокохромистой стали при одновременном повышении износостойкости, временного сопротивления и ударной вязкости материала.

Фор мула изобретени я

Порошковая смесь для цементации высокохромистых сталей, содержащая древесный уголь и активатор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса насыщения углеродом поверхности при одновременном повышении износостойкости, прочности и ударной вязкости изделия, в качестве активатора содержит гамма-оксид железа (Ге О при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Гамма-оксид железа $ = Fe<0

1-3

Древесньп уголь 97-99

1574680

Продолжение таблицы

Ударная вязкость, МДж/M>

Износ абразивный, кг/и

Временное соИзнос

Толщина слоя, мкм

Состав порошковой смеси, 2лас.X т р ения сколь противление, МПа

Карбид- Переная зо- ходпая на . зона жения, кгlм

250 0,812 О, 121 837

790

0,078

300

270 0,896 0,148

739

0,058

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 1760 Тираж 817 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский .комбинат "Патент", r.Óêãîðoä, ул. Гагарина,!О!

Оксид железа (-Ре Оз

Древесный уголь

Прототип

Бикарбонат натрия

Древесный уголь

Составитель И.Соловцов

Техред M. Дидык Корр ект ор 0. Ципле