Способ газовой цементации стальных изделий
Иллюстрации
Показать всеРеферат
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