Способ азотирования стальных изделий

Способ азотирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится х металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий, а именно к азотированию , и может быть использовано в машиностроении и других отраслях народного хозяйства для повышения поверхностной твердости, прочности и износокоррозионной стойкости деталей машин и инструмента . Цель изобретения - интенсификация процесса насыщения и обеспечение экологической чистоты. Способ включает нанесение на поверхность изделий пасты, содержащей, мас.%: меламин или гуанидин 10-15; бура 5-10; этиловый спирт 75-85, помещение в герметичную капсулу , нагрев до 500-600°С и выдержку. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 23 С 8/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4667832/02 (22) 06.02,89 (46) 30.10.91. Бюл, N 40 (71) Хмельницкий технологический институт бытового обслуживания и Институт проблем прочности АН УССР (72) B.Ã,Êànëóí, А,M.Êàðàòååâ, И.М.Пастух, A.В,Паршенко, Б.А.Ляшенко и О.В.Цигулев (53) 621.793.669.586.5(088.8) (56) Патент ГДР N. 156618, кл. С 23 С 11/16, 1983. (54) СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработИзобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий, а именно к азотированию, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях народного хозяйства для повышения поверхностной твердости, прочности и износбкоррозионной стойкости деталей машин и инструмента.

Цель — интенсификация процесса насыщения и обеспечение экологической чистоты.

Способ включает нанесение на поверхность изделий пасты, содержащей

10-15 мас.ф, меламина или гуанидина, 5-10 мас.g буры и 75-85 мас.g этилового спирта, помещение в герметичную капсулу, нагрев до 500-600 С и выдержку, Технология способа аэотирования заключается в следующем.

Паста, содержащая меламин или гуанидин в качестве органического аэотсодержа„, SU „„1687645 А1 ке стальных изделий, а именно к азотированию, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях народного хозяйства для повышения поверхностной твердости, прочности и износокорроэионной стойкости деталей машин и инструмента. Цель изобретения — интенсификация процесса насыщения и обеспечение экологической чистоты, Способ включает нанесение на поверхность изделий пасты, содержашей, мас. ; меламин или гуанидин 10 — :5; бура 5-10, этиловый спирт

75-85, помещение в герметичную капсулу, нагрев до 500-600 С и выдержку, 1 табл. щего соединения, буру и этиловый спирт в качестве связующего, наносится непосредственно на аэотируемую поверхность.

Формулы меламина и гуанидина следующие:

Меламин N = C(NHz)N = C(NHz)N = CNHz, или структурно

К ф

ЯЯ вЂ” С С вЂ” NH ! 11

ХНг

Содержание азота 66,6 .

Гуанидин NH = C(NHz)z

Содержание азота 71,2 .

Детали с нанесенной пастой предварительно просушивают при 200-250 С в течение 10-15 мин, затем помещают детали в герметичную капсулу и проводят нагрев в печи до температуры аэотирования 500—

600 С и выдерживают при данной темпера1687645

45 туре > — 4 ч в зав,cMI!!Qcти от марки упрочня8fMoI о материал &, Ь таблице представлены результаты сравнения извест!oio и предложенного способов азОти!)Ования.

П р и м 8 р 1. С!б)разцы из стали Р6М5 диаметром ЭО мм, высотой 20 мм с шероховатoc fbio Rq = 0,.5 мкМ и микротвердостью

3200 MIIa e количестве 10 шт. в торцовой часTM покрывают пастоЙ, состоящей иэ !

5 вес.Я, меламина, 10 Вес.g б6у рpbыl, остальI o8 этиловый спирт, высушивают В печи при

200 (., В течение 10 мин для удаления растворителя, заклк)ча! )т В герметичную капсуР c Внчтp8HH8M flofli38Tbfo диаметром! 40 MM и высотой 30 мм, нагревают В печи до 560 С и выдерживали 5 ч. Отключают на реватели и после охлаждения образцов в закрытой г:.ечи до 50 — 60 С вскрывают камеру и извлекают образць!. Образцы очищают с поIoLL!IbfQ микрошкурки и производят замеры !.1и!Кротвердости на приборе ПМТ-3 при на, -рузке 1 Н. Была !афиксирована микротверлoсть на всей плоскости Н Ioo = 9750 МПа.

i .IèêроструктурныЙ а!-!ВУ!из пОказал глубину слоя 85 мкм, Пример 2. Плита !!з стали ХВГ разме:;:ом 80х80х60 мм имеет сквозные отверстия

1:,иа!1етром 1,5 мм в к3личестве 10 шт, с ..сходной твердостьи3 2900 МПа.

В Отверстия плиты с помощьк) шприца

Г Водят пасту, c =тоя!цую иэ 15 ВВс,,4 гуани„ .:,и!!а, 10 88С Ь буры и Остальное зтилОВый пирт, после чего плита помещается В суI !Ильн!fp ка ",F p ";< и f ыдерживак)т при 200 С мин ()тверс1-ия в пгьiT8 с обеих сторон гл /щриись с по:О!Огць!о нс!кладных плас- MH c

» Ies» ((1 созд !)Ия," )(/;к)1 !ггого Q6bef«ia В отвер ...тиях. Плиту помещают в термокамеру и (ь!Дер)к(»!Вают f!(!fl 5ОО Д ч, Мик()о! Вер рость измеряю! в отверстиях. На Разной глубине после фрезерования и шлифовплоскости г!)!иTbf M с !! тав!!Яет Q500—

1200 МПа, Лубина карбонитридного слоя сОсгавляла 100 мкм, Пример"." . Образцы в виде трубок из стали 40:(с Внутренним диаметроы 0 мм, наружным диаметроM 12 мм и длинОЙ

600 мм в количестве 6 шт. очищают от грязи и обезжиривают. с наружной и внутренней сторон. На внутренние стенки трубок с помощью поролоновых тампонов наносят пасту, состоящую из 157 по весу меламина, 10 буры и остальное этиловый спирт. После 10 мин, сушки при 200 С концы трубок закрывают металлическими пробками и трубки помещают в шахтную печь. Нагревают до 580 С и трубки Выдерживают в печи при данной температуре 5 ч, после остывания печи трубки извлекают и очищают "ершом" внутреннюю поверхность от остатков пасты, Из трубок на разной высоте вырезают образцы, из которых изготавливают шлифы. Измерение микротвердости образцов после аэотирования показали твердость внутренней поверхности трубок 6700 МПа и глубину слоя 200 мкм. Микротвердость стальных трубок до азотирования составляет 2100 МПа, Анализ данных показывает, что предложенный способ по сравнению с известным позволяе интенсифицировать процесс насыщения в 1,5 и более раэ, При этом, в процессе насыщения выделение токсичных соединений не наблюдается, что обеспечивает экологическую чистоту.

Формула иэоаретения

Способ аэотирования стальных изделий, включающий нанесение на поверхность изделий пасты, содержащей оргак:;ческое соединение и связующее, нагрев до темп зратуры насы-,цения 500 — 600 С и выдержку, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и обеспечения экологической чистоты, изделия с нанесенной на поверхность пастой перед нагревом заключают в герметичную капсулу, при этом в пасту дополнительно вводят буру, в качестве органического соединения — меламин или гуанидин, а в качестве связующего — этиловый спирт при следующее соотношении компонентов, мас. ф>.

Меламин или гуанидин 10 — 15

Бура 5 — 10

Зтиловый спирт 75 — 85

1687645

Способ по примерам

Материал и размеры абоаэзоВид аэотирования и характеристика среды

Температура. С

Продолжительность азотирования, ч

Микоотве ость. МПа

Глубина диффузионногоо слоя, мкм гтабл кэдения до азотирования, Mila после аэотироеания, МПа

Предлагаемый

08Xt8Ht0T

Печное, паста: меламин 15 мас. бура 10 мас. ф, этилавыи спирт 75 мас.$

Печное, паста: мелами н 10 мас. бура 5 мас.1ь этиловый спирт 85 мас.

Печное, паста: меламин 12 мас., бура 8 мас.7, этиловый спирт 80 мас.

3170

13100

120

Без токсичных выделений

08Х18Н10Т

550

3170

12500

Без токсичных выделений

550

08Х18Н10T

12330

110

Без токсичнык выделений

550

12330

Известный

3170

Выделение ядовитых газов

Составитель Н, Сункина

Редактор И. Сегляник Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

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

Заказ 3680 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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