Способ химико-термическойобработки стальных изделий

Способ химико-термическойобработки стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Соцналнстнческнн

Республик ()))831860 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 12.07.79 (21) 2794828/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 25.05.81 (51)М. Кл.

С 23 С 11/12

1Ъсударстаанны6 квинтет

СССР но делаат наабратеннй н еткрытн11 (53 ) УД 3(621 . 785 .51.06 (088.8) )

В. К. Афанасьев, В. Н. Лебедев, Г. Т. Коровин, А. А. Мельгунов и И. Е. Косматенко

I

R (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности к процессу науглероживания в газовых средах.

Газовый карбюризатор получают из жидких углеводородов путем их пиролиза в специальных печах или непосредственно в рабочем пространстве цементационной печи. Интенсивная подача жидких углеводородов в печь приводит к сажеобразованию, которое замедляет процесс науглероживания. Для наиболее полного пиролиза углеводородов пользуются небольшими добавками воды и водяного пара, 15 что позволяет получать газ с повы-. шенным содержанием СО и СН, которые активно участвуют .в процессе науглероживания и тем самым ускоряют его.

Кроме того, добавки воды и водяного пара уменьшают сажеобразование.

Известен способ, заключающийся в проведении науглероживанря стальных изделий в газовой атмосфере, создаваемой подачей уайт-спирита в .рабочее пространство печи. Этот карбюризатор позволяет получить насыщенный слой глубиной 1,6-1,9 мм за 11-13 ч при 930-950 С (11.

Однако скорость насыщения сталей этим способом недостаточно высока.

Цель изобретения — интенсификация процесса насыщения.

Указанная цель достигается раздельной подачей в печь уайт-спирита и 5-8Х-ного водного раствора перекиси водорода Н 0(в количестве 4-12Х от веса расходуемого карбюризатора.

Науглероживание по предлагаемому способу значительно увеличивает глубину насьпценного слоя при одинаковом времени выдержки. Это обусловлено тем, что добавка перекиси водорода в атмосферу печи изменяет содержание газов, оказывающих влияние на процесс науглероживания.

Подача раствора перекиси водорода концентрации менее 5Х и в количест1860 4 уайт-спирит, через вторую — водный раствор перекиси водорода.

Пример. Науглероживанию подвергают шатуны из стали 12ХНЗА, цилиндрические образцы диаметром 20 мм из Ст.20 и железа марки 008 ЖР при

930-950 С в печи Ц-105, оборудованной двумя капельницами для уайт-спирита и водного раствора перекиси водоl0 рода. Процесс проводят при одинаковом времени выдержки.

Эффективность способа оценивается по глубине науглероженного слоя и результатам измерения твердости. Глу1s бина слоя по существующей технологии составляет для стали 12ХНЗА 1,2 мм, для Ст.20 1,4 мм и для железа марки

008 ЖР 0,9 мм.

Результаты обработки приведены

20 в таблице.

Способ науглероживания

Предлагаемый уайт-спирит и 5 .-ный водный раствор перекиси водорода

61,5 61,0 59,0

61,5 61,0 58,5

1,65 1,85 1,40 .1,65 1,90 1,45

l50-180 6-7

150-180 12-14

То же

150-180 18-20 1,60 1,90 1,35 62,0 61,5 59,0

62,0 60 5 59,5

62,0 61,0 58,0

6-7

1,60 1,95. -1,40

150-180 18-20 1,60 1,90 1,40

То же

Использование предлагаемого способа позволяет при одном и том же времени выдержки при науглероживании в газовой среде увеличить глубину насьпценного слоя на 33-Зб по сравне50 нию с известным, Формула изобретения

1. Способ химико-термической обра55 ботки стальных изделий, включающий нагрев до температуры обработки и выдержку при этой температуре в про3 . 83 вах меньших 4Х от веса расходуемого карбюризатора приводит к уменьшению глубины насыщенного слоя. Использование предлагаемого реагента в количествах больше 12Х вызывает окисление поверхности насыщенных деталей и связаное с этим уменьшение механических свойств слоя, а применение концентраций раствора перекиси более

8Х неэкономично, так как этим дальнейшее ускорение процесса не достигается, а расход перекиси водорода возрастает.

Способ был испытан на лабораторных шахтных печах и в производственных условиях на печах -105 при тема пературе науглероживания 930-950 С на сталях 12ХНЗА, Ст.20 и железе марки 008 )KP. Печи оборудовались двумя капельницами., через одну подавался

Известный уайт-спирит 150Предлагаемый уайт-спирит и 8 .-ный водный раствор перекиси водорода 150-180

1,20 1,40 0,80 62,0 60,0 59,0 дуктах пиролиза уайт-спириФа, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса насьпцения, в процессе выдержки дополнительно подают водный раствор перекиси водорода в количестве 4-12 .

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что используют водный раствор перекиси водорода концентрацией 5-8Х.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник термиста. M. Маш— гиз, 1958, с.108-!10.