Способ карбонитрации стальных изделий

Иллюстрации

Способ карбонитрации стальных изделий (патент 899711)
Способ карбонитрации стальных изделий (патент 899711)
Способ карбонитрации стальных изделий (патент 899711)
Показать все

Реферат

 

Союз Соеетсяи»

Социапистичесям»

Рес11убиия («i 89971 l (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 14.03. 79 (21) 2736696/22 02 с присоединением заявки М (Sl )M. Кл.

С 23 С 9/16 армуд»11стмнный камнтвт

СССР ню денни нзобретеннй н втфытнн

I (23)Приоритет

Опубликовано 23,01. 82, Бюллетень t> 3 йата опубликования описания 23 01 (53) 3 Л К 621. 785.

° 52 (088.8) E,В.Васильева, Т.И.Чочаева А.К.Журавлев

1 ф В Ф ф ° °

Г.А.Мирлин и В.A. Кривоногов (72) Авторы изобретения

Б:

Завод-ВТУЗ при Московском автомобильном им. И.А.Лихачева (7l) Заявитель (54) СПОСОБ КАРБОНИТРАЦИИ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

10 хом (1) и 2J.

Изобретение относится к области металлур ии и может быть использовано при химико-термической обработке стали для повышения ее иэносостойкости.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ карбонитрации, сущность которого заключается в подогреве изделия в течение 15-90 мин до 300-350 С с последующим нагревом до 540-650 С и выдержке при достигнутой температуре в течение 5-45 мин для быстрорежущих и 60-120 мин для штамповых сталей с применением продува воздуНедостатком этого способа является длительность процесса получения пятнистой поверхности (наличие пла20 нок окислов), что ухудшает качество обрабатываемых иэделий. Цель изобретения — сокращение длительности процесса.

Поставленная цель достигается согласно способу, включающему нагрев изделий до температуры обработки в насьпцающей среде, при этой температуре, при этом нагрев производят сначала до 480-500 С при давлении 0,80,9 атм, выдерживают при этой температуре в течение 3-45 мин, затем осуществляют продувку воздухом и нагрев до 550-600 С, одновременно увеличивают давление до 1,0-1,6 атм и осуществляют повторную выдержку в течение 2-50 мин.

При уменьшении давления до величины меньше 0,8. атм усложняется оборудование (сложность обеспечения вакуума), что повышает стоимость процесса карбонитрации.

При увеличении давления свыше

0,9 атм процесс практически ведется при атмосферном давлении и не дает эффекта вакуума.

Температура плавления ванны зави.сит от давления. При вакууме 0,8Время

Вид операций при процессе карбонитрации мин

Обезжиривание

Нагрев 480-550 С при давлении

0,8 — 0,9 атм для сталей:

3-8 быстрорежущих

30-45 штамповых

Р18

Продувка:кислородом, соляная ! ванна и îl:,Hîâðåìåííî нагрев до 550-600 С при давлении ! — 1,б атм для сталей:

2-6 быстрорежущих

15-50 штамповых

3 89971

0,9 атм вещество плавится в интервале температур 480-550 С, ниже 480 С вещество не плавится, и процесс практически не идет. Выше 550"С при ука" занных давлениях расплав сильно разжижается, что может принести к быстрому разъеданию материала тигля (снижение долговечности оборудования).

Изменение давления приводит к понижению температуры процесса от 16

540-560 С до 480-550 С; ускорению процесса карбонитрации в связи с достижением повышенной концентрации азота и углерода за более короткий период времени. 13

Увеличивают давление с 1 до1,6 атм с интервалом 0,2 атм и нагревают изделие до 550-580 С, выдерживают при этой температуре в течение

3-15 мин дял быстрорежущих сталей и 15-.45 мин для штамповых сталей.

При давлении 1-1,6 атм вещество плавится в интервале 550-600 С. Ниже о

550 С вещество не плавится,, а выше

О

600 С при указанных давлениях расп- д лав сильно разжижается, что может привести к быстрому разъеданию материала тигля.

При увеличении давления свыше

2 атм усложняется оборудование (слож- @ ность обеспечения вакуума), что поI ф

„вышает стоимость процесса, и требуются высокие температуры плавления вещества, при этом увеличивается расход электроэнергии и время процесса.

Пример . Загружают изделие в холодную йечь, заполненную циановокислой солью (К СО + KCN0), нагревают до 530ОС, выдерживают при этой температуре в течение 8 мин с применением вакуумирования (0,6 атм ), далее продувают воздухом в течение

5 мин и одновременно нагревают до о

570 С, выдерживают при этои температуре в течение 5 мин при создании избыточного давления до 1,4 атм.

Карбонитрация по предлагаемому способу обеспечивает получение качественного слоя глубиной до 0,03 мм, при этом сокращается длительность процесса карбонитрации на 25Х и технологического цикла на 457. за счет ликвидации операции воронения.

Продолжительность всего процесса составляет 45 мин.

Длительность технологических операций по предлагаемому йзобретению для быстрорежущих и штамповых сталей а также,для примера, стали Р!8 представлена в таблице.

8997 I 1

1Продолжение таблицы

Охлаждение на воздухе до 156 С

Промывка в горячей воде

Технологический цикл для сталей.

27-57

72-122 быстрорежущих штамповых

Р18

Формула изобретения

Составитель Л.Бурлинова

РедактоР В данко Техред 3. Фанта Корректор М.Демчик

Заказ 12094/38 Тираж 1048 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Преимуществами предлагаемого спо-. соба карбонитрации по сравнению с известными являются: качественный карбонитрированный щ слой, который не имеет окисных пленок и в процессе эксплуатации не отслаивается с поверхности изделий;

Более высокая стабильность и вос- 25 производимость результатов (износостойкость увеличивается в 2 раза, поверхностная твердость — от 1400 до

2000 кг/мм ); меньшая длительность как самого процесса карбонитрации, так и технологического цикла в целом (отпадает операция воронения для придания изделию товарного вида), отсутствие деформации изделий из35 за низкой температуры процесса; повышенная производительность труда.

Способ карбонитрации стальных изделий, включающий нагрев до температуры обработки в насыщающей сре де и выдержку. при этой температуре, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса насыщения, проводят нагрев до 480-500 С при давлении 0,8 — 0,9 атм, выдерживают при этой температуре 3-45 мин, осуществляют продувку воздухом, продолжают нагрев до 550-600 С с одновременным повышением давления до 1,01,6 атм и выдерживают 2-50 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Прокошкин Д.А. и др. Циенирование режущего инструмента. М., ЦЛТНКСМ, )941.

2. Авторское свидетельство СССР

9 576350, кл. С 23 С 9/16, 1973.