Способ химико-термической обработки изделий из быстрорежущих и инструментальных сталей

Способ химико-термической обработки изделий из быстрорежущих и инструментальных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i>730876 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01,06.77 (21) 2492495/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.

С 23 С 11/18

Гасударственный комитет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.04.80. Бюллетень Н1ь 16 (53) УДК 621. .785.51.533 (088.8) Дата опубликования описания 03,05,80 (72) Авторы изобретения

К. Г. Гаделшин и А. А. Тынчеров (71) Заявитель (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

И АМЕЛИЙ БЫСТРОРЕЖУШИХ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ

СТАЛЕЙ

Изобретение относится к химикогермической обработке, в частности к процессам совместного насыщения стали, преимущественно быстрорежущей, азотом и углеродом.

Известны способы азотирования (нитроцементации) в смеси газов:, %: аммиака 30, природного газа 70 или аммиака 50, пропана 50 при 550570 С (1)

Известен",.также способ азотирования быстрорежушего инструмента аммиаком, заключающийся в насыщении стали азоо том при 520»540 С в-течение 30 мин в чистом аммиаке, затем в течение часа в аммиаке, разбавленном азотом в соотг» ношении 70% азота и 30% аммиака, с последующим охлаждением инструмента в чистом азоте 2 .

Недостатками известных способов являются незначительная величина нитридной зоны и обшей глубины слоя, о тсутствие пластичной переходной зоны и охрупчивание слоя за счет непроизвол

2 ных изменений расхода аммиака и различной степени насыщения азотом.

Цель изобретения - интенсификация процесса и повьппение износостойкости об рабатываемых изделий.

Поставленная цель достигается тем, что химико-термическую обработку ведут при 520 580 С в две стадии: пер вую в аммиаке, вторую в смеси аммиака и азота в соотношении 1:1, добавляя на

10 вбеих стадиях 1-2% пропан-бутана по расходу подаваемой газовой, смеси, а охлаждение проводят в среде азота.

Пример . Детали из быстрорежушей стали Р18Ф2 помещают в герметизированный контейнер е принудительной циркуляцией газовой среды. После герметизации контейнера в него подают аммиак и продувают до полного вытеснения воздуха. После продувки контейнер с деталями помещают в щахтнуто печь, нагретую до о

520 С, и проводят прогрев до рабочей температуры с непрерывной подачей 98-99% аммиака. По достижении рабочей темпе 3 7308 ратуры в контейнер добавляют пропан« бутан 1-2% от общего расхода газовой смеси и осуществляют изотермическую выдержку в течение 1,0 ч с непрерыв ной подачей газа. Затем в течение 1 01,5 ч в контейнер подают смесь аммиака и зота в соотношении 1:1, т.е. 48-50% азота и 48-50% аммиака с добавлением пропан бутана 1 2% по расходу. По ис течении. времени выдержки подачу аммиа 10 ка и проны -бутана прекращают, контейнер с деталями выгружают из печи и ох« лаждают с подачей азота в количестве

3-10 объемов рабочей камеры за час при принудительной циркуляции. 15

Проведение процесса в смеси аммиака, азота и углеводородного газа приводит к формированию в азотированном слое более пластичных включений карбонитридной фазы, к увеличению равномер- 20 ной переходной зоны, а охлаждение в потоке азота позволяет предотвратить охрупчивание поверхностного слоя за счет деазотизации ф. - твердого раствора.

После обработки получают диффузионный слой глубиной 0,020-0,050 мм с пластичной карбонитридной зоной на поверхности, твердость которой 11001200 ед. по Виккерсу. При азотировании по известному способу получен слой

ЗО

76 4

0,010-0,030 мм с поверхностной твердостью 1000-1100 ед, по Виккерсу.

Предлагаемый способ позволяет повысить износостойкость деталей в 2-4 раза и сократить продолжительность процесса в 1,2»1,5 раза.

Формула изобретен ия

Способ химикь гермической обработки изделий из быстрорежущих и инструментальных сталей, включающий азотирова» ние при 520-580 С в течение 0,5 1,0 ч на первой стадии в среде аммиака, на второй стадии в течение 1,0-1,5 ч в среде аммиака и азота и последующее охлаждение в азоте, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса насыщения и повышения износостойкости обрабатываемых деталей, на обеих стадиях в насыщаюшую атмосферу вводят 1-2% пропан-бутана от ее расхода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лахтин Ю. М. и др. Азотирование стали. М., Машиностроение", 1976, с. 230.

2. Авторское свидетельство СССР № 120524> кл. С 23 С 1 1/1 61 1947 (прототип) .

Составитель Л . Бурлинова

Редактор О, Колесникова Техред М. Кузьма Корректор М. Шароши

Заказ 1472/15 Тираж 1074, Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытый

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4