Способ карбонитрации стальных изделий

Способ карбонитрации стальных изделий

Иллюстрации

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.