Способ цементации
Иллюстрации
Реферат
Э 3
Ю вЂ” иM A класс зт;-3,... М 34579
АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ.
ОПИСЯНИЕ способа цементации.
К авторскому свидетельству Б. П. Мареева, заявленному 28 марта
1932 года (спр. о перв. ¹ 106262).
О выдаче авторского свидетельства опубликовано 28 февраля 1934 года.
Крабоконсервное дело в качестве отходов производства дает среди других значительное количество крабового пан цыря. Не находя себе применения, последний скапливается в больших количествах около соответствующих заводов.
Скопления образуются также из выброшенных на берег морским прибоем пан. цырей после ежегодного линяния крабов.
При использовании крабового панцыря в качестве исходного материала для получения,,животного" угля иэобрета° тель предполагает получить дешевый и весьма активный карбуризатор.
На фиг. 1 — 3 изображают диаграммы ,глубины проникновения и размеры отдельных зой, в: зависимости от температуры и времени цементации, и фиг. 4— диаграмму, глубины проникновения и размеры отдельных зон при разных ка рбуризаторах.
Предлагаемый способ цементации . ,заключается в том, что в качестве кар буризатора применяют „жйвотный" уголь, причем для получения „животного." угля служит крабовый панцырь. .Предварительные опыты выяснили, что в качестве карбуризатора может быть применен как целый, так и прокаленный панцырь; применение пойеднего дает то преимущество, что является возможность предварительно использовать пррдукты сухой перегонки,:среди (365) которых можно получить ценные вещества. Сколько-нибудь длительные опыты цементации в цельном не прокаленном панцыре в лабораторной обстановке были невозможны, вследствие обильного выделения, с резким запахом, продуктов сухой перегонки. Разница в цементации между цельным и прокаленным панцырем, как это будет показано ниже, не велика, а поэтому основная часть исследований производилась с прокаленным панцырем. Прокаливание происходило при температуре 350 — 500, без доступа воздуха, после чего остаток (черный обугленный крупный порошок). протирался сквозь сито с размером дыр около 2 мм, для получения однородного зерна более благоприятного размера; как известно, недостаточное и черезмерное измельчение карбуризатора дает отрицательные результаты. То же самое было проделано с другими карбуризаторами, употреблявшимися для сравнения.
С целью установления рационального режима при использовании панцыря и сравнения его действия с действием других карбуризаторов были проведены. три серии опытов. Первая серия служила для установления карбуризационной характеристики и охватывала цементацию при разных температурах (870, 925, 980 ) и разной выдержкой (1, 2 /я, 4 и б час.).
Вторая серия имела задачей выяснение! влияния различных добавок (ВаСО, ffa>CO>, NaCl) на действие карбуризатора и третья — сравнение с другими, принятыми в заводской практике, цементи i.. рующими средствами. Охлаждение, после .цементации везде производилось на воздухе, кроме серии третьей, где охлаждение происходило в печи.
Результаты первой серии опытов призедены на диаграммах фиг. 1 — 3 (соответствующие измерения везде производились в 12 точках для каждого из об;. разцов).
Иак видно из диаграмм и соответствующих таблиц, с увеличением температуры и длительности выдержки не только увеличивается общая глубина проникания, но и йереход к ядру становится постепеннее, Цементитовая сетка появляется лишь с четырехчасовой выдержки при 980 .
В остальных образцах она наблюдается, начиная с номера 3, только в углах сечения. Наиболее глубокую цементацию .дает, вполне понятно, наибольшая вы:держка при 980 . Однако такой режим рекомендован,быть не может, вследствие значительного перерождения зерна исходного металла. Наиболее подходящим режимом является шестичасовая выдержка .при 925 .
В опытах второй серии к основному карбуризатору добавлялись примеси, зарекомендовавшие себя в опытной за водской практике. Было исп робовано .влияние углекислого бария, соды и поваренной соли. Режим был одинаковый для всех добавок, именно — 925, и четырехчасовая выдержка.
Третья серия опытов заключалась а сравнительных цем нтациях одинаковых образцов в крабовом панцыре и других известных карбуризаторах. Режим был одина ковый для всей серии: тем не ратур а цементации — 925, выдержка — 4 часа.
Образцы: 1) цементированный в прокаленном, панцыре и 2) в смеси древесный уголь плюс сода были закалены с 780 в холодной воде и показали после этого,, примерно, одинаковую твердость (б7 — 72 по Шору) с отсутствием мягких мест.
Затем они, были раздавлены на прессе
Лмслера для установления связи твердой — поверхностной корки с ядром. Образец
1) скололся при испытании под углом
45, не обнаружив расслвивания; образец
2) имеет все признаки явного отслоения нецементированной корки.
В заключение был произведен хими- ческий анализ крайней нацементированной зоны на фосфор. Среднее содержание последнего в образцах, нацементированных прокаленным панцырем, оказалось.0,07%, нацементированных смесью древесный уголь плюс сода — 0,08 /О.
Металлографический анализ также не обнаружил признаков фосфора в сколько-нибудь значительном количестве. Таким образом отпало единственное серьезное сомнение в применимости крабо- . вого панцыря, как карбуризатора.
На конец, для on ределения исто,щаемости и процента обновления была испробована повторная цементация в одной и той же порции панцыря; то же самое для сравнения было проделано и со смесью древесный уголь плюс сода.
Уже вторая цементация в панцыре показала значительное снижение глубины проникания, при третьем же опыте остаток имел вид золы, а образец пока-, зал лишь незначительное науглероживание. Смесь древесного угля с содой после третьего раза имела еще свежий. вид; глубина проникания по сравнению с первым разом понизилась незначительно. Панцырь, следовательно, истощается ненормально быстро по сравнению с другими карбуризаторами, причиной этого является низкое содержание углерода в нем (от 19 до 24,5% по анализу химической лаборатории Дальзавода)., Проведенная работа показала следующее.
Панцырь может быть применен для цементации как в цельном, так и в прокаленном состоянии с приблизительно одинаковыми результатами; цементации крабовым панцырем характеризуется значительной глубиной эвтектоидной зоны и плавным постепенным переходом к ядру, т. е. качествами, которых добиваются от хорошего карбуризатора. Механические испытания наглядно показывают его превосходство по сравнению с древесным углем. Заэвтектоидная зона появляется лишь после значительной выдержки при высокой температуре; испытание крабового панцыря в смеси чиг.4 дав ого озо оо 1 о
1 2 3 < У Б
Bside lra sac
Ъ
Я г а,юо гго гоо
AC уо х30 а,о иво дно ем
4N
4 г 3 4 х ф г в + s
ЬуЭермФа чаг
РмдермФа маг
Эксперт М. Г. Евангулов
Редактор И. Ф. Альтшулер
-Аенпромпечатьсоюз. Ткп.,Печ. Труд . Зак. 3785 — 400 с различными добавками показало, -что, вследствие благоприятной естественйой комбинации солей в нем, вполне возмож-но применение его в чистом состояний, без всяких добавок. Углекислый барий в больших количествах действует отрйцательно, поваренная соль ослабляет цементацию, и только сода в количестве
- до 15Ж влияет благоприятно, причем разница с чистым панцырем все же-не так велика; глубина цементации, достаточная для обычных практических целей, получается после четырех-шестичасовой— выдержки при 925 . Этот режим и мо кет быть рекомендован; испытание на повторную цементацию показало, что панцырь быстро истощается; отношение свежего панцыря к использованному, если желают использовать его несколько раз, должно составлять не менее 50:50, а желательно 75:25. Данные химического исследования, равно как и структурные исследования, не дают оснований опасаться за фосфоризацию металла
Крабовый панцырь является, таким образом, одним из лучших естественных твердых карбуризаторов.
Предмет изобретения.
Способ цементации с применением в качестве карбуризатора,животного" угля, отличаюшийся тем, что в качестве исходного материала для получения ,животного" угля служит .крабовый панцырь.