Способ азотирования инструмента

Способ азотирования инструмента

Реферат

 

Изобретение относится к химикотермической обработке инструмента, а именно к способам газового азотирования, и может быть использовано в инструментальной промышленности. Цель - интенсификация процесса, улучшение качества поверхности инструмента и повышение его работоспособности. Способ включает нагрев до температуры насыщения и выдержку в аммиакосодержащей среде в течение 40-60 мин при воздействии постоянного магнитного поля напряженностью 70 - 280 Э с последующим охлаждением в среде аммиака в течение 20 - 30 мин с наложением постоянного магнитного поля напряженностью 70 - 350 Э. Это позволяет интенсифицировать процесс азотирования, улучшить качество поверхности инструмента и повысить его работоспособность в 2 - 3 раза. 1 табл.

Изобретение относится к химико-термической обработке инструмента, а именно к способам газового азотирования, и может быть использовано в инструментальной промышленности, машиностроении и других отраслях народного хозяйства. Целью изобретения является интенсификации процесса, улучшение качества поверхности инструмента и повышение его работоспособности. Способ включает нагрев в печи до температуры насыщения и выдержку в аммиаксодержащей среде при воздействии на нее электромагнитного поля с последующим охлаждением, причем воздействующее электромагнитное поле при выдержке является постоянным с напряженностью 70-280 Э, выдержку проводят в течение 40-60 мин, при этом охлаждение ведут в среде аммиака в течение 20 30 мин с наложением постоянного магнитного поля напряженностью 70 350 Э. Применение постоянного магнитного поля приводит к изменению энергии активации атомов азота за счет вклада энергии магнитного поля, что обеспечивает интенсификацию процесса насыщения стали азотом по сравнению с известным способом. При выдержке менее 1 ч азотированный слой практически не образуется, по предлагаемому способу за 1 ч образуется диффузионный слой глубиной 40 мкм. При напряженности магнитного поля менее 70 Э интенсификация процесса роста азотированного слоя недостаточна. При напряженности магнитного поля более 280 Э увеличивается скорость адсорбции обрабатываемой поверхностью молекул водорода и кислорода. которые вытесняют из реакционной хоны азотсодержащие радикалы и тем самым процесс азотирования замедляется. Пример. Проводят процесс газового азотирования концевых фрез диаметром 6 мм из стали Р6М5. Фрезы загружают в контейнер и герметично закрывают его. Контейнер помещают в муфель печи, продувают его газообразным аммиаком, далее создают в контейнере постоянное магнитное поле напряженностью 70 280 Э, нагревают контейнер до 530^oC, проводят изотермическую выдержку в течение 40 60 мин со степенью диссоциации аммиака 25-30% а затем контейнер помещают в модуль охлаждения и проводят охлаждение в среде аммиака до 150^oC в течение 20-30 мин с наложением постоянного магнитного поля напряженностью 70-350 Э. Далее проводят разгерметизацию контейнера и дальнейшее охлаждение инструмента на воздухе. Инструмент после азотирования имеет светлую поверхность. Измерение поверхностной твердости после азотирования проводят на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузке 0,98 Н. Поверхностная твердость равномерная и составляет 1100 HV. Режущие свойства инструмента испытывают на вертикально-фрезерном станке FN 32 без охлаждения при следующих режимах резания: скорость резания 15,07 м/мин, подача 50 мм/мин; размеры снимаемого слоя 5х1 мм. Режимы резания рассчитаны из условий обеспечения стойкости инструмента 45 мин. Обрабатываемый материал Ст 45 с твердостью НВ 202. Стойкость определяют по пути фрезерования до износа по задней поверхности фрезы 0,3 мм. Также был проведен процесс по известному способу в течение 1 ч. Результаты испытаний приведены в таблице. Использование способа позволяет повысить стойкость инструмента 2-2,3 раза.

Формула изобретения

Способ азотирования инструмента, включающий нагрев в печи до температуры насыщения, выдержку в аммиаксодержащей среде и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, улучшения качества поверхности инструмента и повышения его работоспособности, выдержку проводят в течение 40-60 мин, а охлаждение в течение 20-30 мин в среде аммиака, причем выдержку и охлаждение ведут с наложением постоянного магнитного поля напряженностью при выдержке 70-280 Э, охлаждении 70-350 Э.

РИСУНКИ

Рисунок 1