Способ газовой цементации стальных изделий

Иллюстрации

Способ газовой цементации стальных изделий (патент 897893)
Способ газовой цементации стальных изделий (патент 897893)
Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

897893 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 04Р7.79 (21) 2791825/23-02 с присоединением заявки Мtsilh4 ип э

С 23 С 11/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК 621. 785 ° .51.06(088.8) Опубликовано 150 1,82. Бюллетень М 2

Дата опубликования описаиия15Я 182 (72) Автор изобретения

ATÊîøåëåâ (71) Заявитель

Киевский завод им. Лепсе (54) СПОСОБ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к газовой химико-термической обработке ответственных деталей из мало-, средне." и высокоуглеродистых, мало ;средне- и высоколегированных сталей и.из других сплавов, работающих в тяжелых условиях при больших скоростях и нагрузках и может быть использовано в машиностроении, станкостроении, приборостроении.

Известен способ газового цианирования и цементации деталей, по кото.рому при нитроцементации в органических азотистых соединениях применяют триэтиноламин, причем его активность регулируют путем добавления спирта (1).

Однако применение дорогостоящих и Дефицитных жидкостей только для одной насыщающей среды не позволяет широко использовать этот способ в промышленности.

Известен также способ цементации в продуктах разложения природного газа, согласно которому оправка с деталями загружается в муфель печи, при достижении температуры в печи

900 - 980 С в печь вводится природ" ный газ, состоящий в основном иэ метана. Высокие температуры в печи приводят к разложению метана. Получившийся в результате разложения атомарный углерод насыщает поверхность нагретых деталей. Глубина цементированного слоя 1,3 мм за 8 ч (2).

Однако данный способ малопроиэводителен и имеет малую скорость науглероживания. В процессе цементации происходит интенсивное сажеобразование на поверхности детали, что приводит к получению неравномерной твердости.

Целью изобретения является ускорение процесса насыщения и как следствие этого повышение производительности оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу газовой цементации, включающему нагрев деталей до температуры обработки и выдержку в насыщающем газе, дополнительно в рабочее проотранство печи в процессе выдержки производят подачу окислителя.

В качестве окислителя используют марганцевокислый калий или кальцинированную соду.

Окисляющие элементы стимулируют процесс насыщения поверхности металлоизделий эа счет увеличения чис897893 ла и активности насыщающих элементов и ускорения двуокиси дислокаций, а отбор электронов у продуктов разложения насыщающих газов приводит к усилению процесса диффузии насыщающих элементов в поверхностные слои металлоизделий.

Детали из малоуглеродистой и малолегированной стали 12xl3A загружают в печь типа Ц-106 и нагревают до темпе" ратуры насыщения 940+10oC.При достиже- о нии этой температуры в печь одновременно с природным газом подают окислитель (K MnO< или Na COg),который предварительно с целью удобств его ввода з печь смешивают с органической жид". костью (керосин или бензол) .При глуби- >> не цементированного слоя в 1 8 мм детали выдерживают в продуктах разложения природного газа и окислителя 5 ч. режим обработки и свойства Способ цементации

940 + 10

940 + 10

1i8

Закалка в масло 50-60 мин, ОС

770 — 840

770 — 840

180 — 240

180 — 240

56 — 63

56 - 63

4 щ и и с Я тем что с целью обеспече ния инстенсификации процесса насыщения, в процессе выдержки в насыщенную среду вводят 1-1,5В окислителя от количества вводимой в печь среды.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, в качестве окислителя используют марганцевокислый калий.

3. Способ по п. 2, отличаюшийся тем, что в качестве окисли55 теля используют кальцинированную соду

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. йвторское свидетельство СССР

9 105426, кл. С 23 С .11/14, 1956.

2. Гуляев A.Ï. Металловедение.

M., Металлургия, 1977, с. 224.

Тираж 1048 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул. Проектная, 4

Температура цементации, С

Продолжительность, ч

Глубина цементированного слоя, мм

Низкий отпуск 60-80 мин, ОС

Твердость .цементированной поверхности после закалки и низкого отпуска, HRC

Использование предлагаемого способа цементации приводит к ускорению процесса цементации в 1,5 — 2 раза по сравнению с известными способами цементации. B результате сокращения

1 времени цементации уменьшается расход цементирующего газа (природный газ, эндогаз) . Возрастает производительность печного оборудования, что приводит к сокращению используемого оборудования и высвобождению производственных площадей.

1 ° Способ газовой цементации стальных изделий, включающий нагрев до температуры обработки и выдержку в насыщающей среде, о т л и ч а юВНИИПИ Заказ 11883/39

С оотношение окислителя к органической жидкости 1:10. После цементации детали подвергаются закалке в масло с температурой 770 - 840oC с последующим нижним отпуском при темпера-, туре 170-240оС. Для получения сравнительных данных параллельно проводится ориентация однотипных деталей, изготовленных из той же марки стали при температуре 940+10oC в среде продуктов разложения только природного газа. После цементации эти детали подвергаются закалке в масло с температуры 770-840oC с последующим низким отпуском при температуре 180240 С. Глубина и качество цементированного слоя, а также твердость для двух групп деталей определяется на микроскопе МИМ-7 и твердомере

Роквелла. Данные сведены в таблицу.

Известный . Предлагаемый