Способ химико-термической обработки

Способ химико-термической обработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 519499

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.75 (21) 2091164/01 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 09.09.76 (51) М. Кл. С 23С 11/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.785.532 (088.8) (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к области химикотермической обработки, в частности к процессам диффузионного насыщения металлов элементами в электрическом поле.

Известно ускоряющее действие электрического поля на процессы насыщения (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ химико-термической обработки

/азотирование/ в электрическом поле, который заключается в изотермической выдержке обрабатываемых изделий при атмосферном давлении в электрическом поле, создаваемом источником постоянного тока. Изделия являются катодом, анод выполнен в виде специального металлического диска. Напряжение между электродами составляет 1000 в (2).

Нагрев и изотермическая выдержка обрабатываемых деталей осуществляются внешними источниками тепла (нагревателями печи). Недостатком известного способа является низкая скорость формирования диффузионного слоя и применение для нагрева деталей до рабочей температуры внешних источников тепла.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что, с целью интенсификации и повышения экономической эффективности процесса его проводят в насыщающей атмосфере электрического поля при подаче положительного потенциала на изделия, отрицательного — на муфель печи и ступенчатом изменении напряжения между электродами, причем на первой ступени процесса в течение 1—

10 мин его поддерживают максимальным—

5 000 †000 в, а на второй ступени †70

5 2000 в, Предлагаемый способ заключается в следующем.

Обрабатываемые детали помещают в рабочий контейнер, подключая к положитель10 ному источнику постоянного тока, контейнер печи — к отрицательному. Контейнер герметизируют и пропускают насыщающий газ в течение времени, необходимого для полной замены воздушной атмосферы в рабочем прост15 ранстве.

На электроды подают от источника постоянного тока напряжения 5000 †100 вольт в течение 1 — 10 мин.

После этого плотность тока доводят до 8—

20 9 ма/сме (в это время напряжение между деталью и муфелем составляет 700 — 2000 в) и при этих параметрах проводят основной цикл обработки.

Регулирование процесса ведут по величине

25 плотности тока, протекающего между обрабатываемой деталью и муфелем печи, и по напряженности электрического поля.

В отдельных случаях регулирование может проводиться дополнительным нагревом рабо30 чего контейнера внешними источниками тепла.

519499

Формула изобретения

Составитель В. Хацернова

Техред E. Подурушина Корректор И. Позняковская

Редактор Е. Шепелева

Заказ 1831/5 Изд, № 1532 Тираж 1068 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Диапазон температур выбирается с учетом конкретного вида химико-термической обработки.

Так, например, при азотировании конструкционных сталей образцы подключают к положительному электроду, муфель — к отрицательному. После герметизации муфеля пропускают аммиак до полной замены воздушной атмосферы контейнера аммиачной. Затем в течение 1 — 10 мин на электроды подают напряжение 10000 в, после чего плотность тока доводят до 8 ма/см и напряжение составляет

780 в, Расход аммиака при объеме муфеля

1,5 л составляет 0,98 л/час.

Азотирование технического железа при напряжении на электродах на первой ступени процесса 8000 в, t=3 мин и на второй ступени процесса 780 в в течение 1 час при расходе аммиака 0,98 л/час и температуре окружающей среды 20 С позволяет получить азотированный слой глубиной 0,35 мм.

На стали 38 ХМЮА, обработанной по тому же режиму, глубина слоя составляет 0,28 мм при твердости HV 1000.

На стали Х166 азотированный слой составляет 0,08 мм.

На стали Р 18 при времени выдержки на второй ступени 3 час азотированный слой составляет 0,15 мм.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить процессы химико-термической обработки без применения внешних источников нагрева, интенсифицирует насыщение и может найти широкое применение для упрочнения деталей машин и инструмента.

1. Способ химико-термической обработки, включающий выдержку обрабатываемых изделий в насыщающей атмосфере в электриче10 ском поле, отличающийся тем, что с целью интенсификации и повышения экономической эффективности процесса, его проводят при подаче положительного потенциала на изделия, отрицательного — на муфель печи и

15 двухступенчатом изменении напряжения между электродами в процессе насыщения.

2. Способ химико-термической обработки по п. 1, отличающийся тем, что на первой ступени процесса в течение 1 — 10 мин напря20 жение между электродами составляет 5000—

10000 в, а на второй ступени — 700 — 2000 в.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

25 1. Металловедение и термическая обработка металлов, 1964, № 12, с. 46 — 47, статья

Калинович и др. «Влияние постоянного тока на скорость цементации стали».

2. Костюченко В. М., Урцева Е. И. «Азоти30 рование в электрическом поле»; Научные труды Магнитогорского горнометаллургического института, 1965, вып. 38; 1966, вып. 49 — 54.