Способ химико-термической обработки стальных изделий

Способ химико-термической обработки стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения состоит в том, что на стальную основу подшипника скольжения газотермическим напылением в воздушной плазме наносят слой из сплава меди и затем проводят газовое сульфоциэнирование в атмосфере продуктов пиролиза тиомочевины и. мочевины, взятых в соотношении (0,02-0,06):(0,9-0,1). Обработка вкладышей подшипников скольжения по предлагаемому способу позволяет повысить их пластичность и триботехнические свойства. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

q(g .1 :," ф Р g

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4911555/02 (22) 18,02,91 (46) 30,04,93. Бюл, № 16 (71) Производственное объединение "Завод

"Большевик" (72) В,Б.Хмелевская, Ю.Л.Сапожников, М.Д.Егоров. Л.И,Погадаев, В.Д.Хегай, В.И.Володин, Ю.Ф.Сычков и А,А.Тикачев (56) Патент ГДР ¹ 208276, кл. С 23 F 17/00, 1984. (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий, металлов и сплавов, и может быть использовано в судовом машиностроении и судоремонте для повышения антифрикционных свойств вкладышей подшипников скольжения.

Цель изобретения — повышение пластичности и триботехнических свойств вкладышей подшипников.

Цель достигается тем, что в способе химико-термической обработки стальных изделий, преимущественно вкладышей подшипников скольжения, включающем насыщение поверхности S,С,N, перед насыщением на стальную основу наносят слой из сплава меди газотермическим напылением в воздушной плазме. а насыщение ведут путем газового сульфоцианирования в атмосфере продуктов пиролиза тиомочевины и мочевины взятых в соотношении (0,02—

0,06):(0,9-1,1). В результате такой обработки происходит образование сульфидов железа и меди, которые повышают пластичность покрытия за счет армирования структуры и

„„. Ж „„1812235 А1 (si)s С 23 С 8/34 // F 16 С 33/12 (57) Сущность изобретения состоит в том, что на стальную основу подшипника скольжения газотермическим напылением в воздушной плазме наносят слой из сплава меди и затем проводят газовое сульфоцианирование в атмосфере продуктов пиролиза тиомочевины и. мочевины, взятых в соотношении (0,02 — 0,06):(0,9-0,1), Обработка вкладышей подшипников скольжения по предлагаемому способу позволяет повысить их пластичность и триботехнические свойства. 1 табл. повышают прочность сцепления со стальной основой за счет образования переходной зоны, насыщенной сульфидами железа между стальной основой и бронзовым покрытием.

Кроме того, в алюминиевой бронзе образуются мелкодисперсные включения окиси алюминия за счет диффузии кислорода из газовой среды, что приводит к увеличению износостойкости покрытия при сохранении высоких триботехнических свойств, Важным является соотношение компонентов, из которых образуется газовал фаза. При увеличении содержания тиомочевины выше 0,06 мас, $ процесс сульфидирования идет интенсивно, при этом количество образующихся сульфидов в покрытии превышает оптимальное и его механическая прочность резко снижается, покрытие охрупчивается, т.к, по границам зерен образуется сплошная сульфидная сетка. При снижении содержания тиомочевины менее 0,02 мас.,(процесс увеличивается во времени до нескольких часов, что является экологически нецелесообразным, 1812235

Свойства покрытия

Материал напылен. ного слоя

Режим сульфоцианирования

СоотноУгол загиба пластины до образованияя трещин, град.

Усилие скалываНагрузка схватывания,кг, Время выдержки, час

Температура,оС.

Коэффициент трения в установившемшение тиомочения слоя, МПа/мм вина мочевина ся режиме

2

4

6

ПГ19М01

ПГ19М01

19

21

43

58

160 ,160

250

0,2

0,19

° !

0,02!0,9

0,04/1 0

0,06/1,1

0,02/1,1

0,02/1,1

0,03/1,0

510

0,14

0,12

0,11

0,12

0,13

0,08

° I

ПГ19М01

{50%) Бр08С12

Для изготовления вкладышей подшипников производится газотермическое напыление бронзового антифрикционного слоя, который затем подвергается газовому сульфоцианированию. Напыление осуществляется на установке с воздушной плазмой

АПР-404 ПР13-3, а газовое сульфоцианирование в специальных печах, Полученные покрытия подвергают испытанию на прочность сцепления по усилию скалывания, определяют нагрузку схватывания, коэффициент трения на машине СМц-2. На образцах производили отделение покрытия от основы и измеряли угол загиба до образования трещин.

В таблице приведены основные свойства покрытий, полученных по предлагаемому способу.

Для реализации способа не требуется разработки нового технологического оборудования или применения новых дефицитных материалов.

Применение предлагаемого способа позволит существенно повысить моторесурс оборудования, где применяются подшипники скольжения.

Из-за сложности расчета экономического эффекта по каждой детали, а также широкой номенклатуры изделий, в качестве примера приводит расчет экономического эффекта от изготовления подшипников скольжения шатунов кузнечно-прессового оборудования.

Экономический эффект образуется за счет снижения трудоемкости изготовления, уменьшения брака с 50 до 3%, снижения трудоемкости механообработки на 50 70% и увеличения межремонтного периода при эксплуатации на 20 — 40%

Формула изобретения

Способ химико-термической обработки стальных изделий, преимущественно вкладышей подшипников скольжения, включающий насыщение поверхности S,С,N, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения пластичности и триботехнических свойств вкладышей подшипников, перед насыщением на стальную основу наносят слой из сплава меди газотермическим напылением в воздушной плазме, а насыщение ведут путем газового сульфоцианирования в атмосфере продуктов пиролиза тиомочевины и мочевины, взятых в соотношении (0,02—

0,06):(0,9 — 0,1).

1812235

Продолжение таблицы

Режим сульфоцианирования

Свойства покрытия

Материал напылен, ного слоя пп

Усилие скалываТемпература,0С. ния Слоя, МПаlмм ся режиме

0,05/1,0

0,07

64 75

180

520

10

0,11

* Основы для написания ст.10

Составитель С.Харенкин

Техред М.Моргентал Корректор Н, Милюкова

Редактор

Заказ 1560 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Время выдержки, час

Соотношение тиомочевина мочевина

Угол загиба плаСТИНЫ ДО образования трещин, град.

Нагрузка схватыванияя,кг.

Коэффициент трения в установившем