Карбюризатор для цементации стальных изделий

Иллюстрации

Карбюризатор для цементации стальных изделий (патент 901350)
Карбюризатор для цементации стальных изделий (патент 901350)
Карбюризатор для цементации стальных изделий (патент 901350)
Показать все

Реферат

 

В.К. Афанасьев, В.H. Лебедев, Г.Т. Коровин, И.А. Демченко и В.И. Никитенко

1 (72) Авторы изобретеиия

Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе

t (7l) Заявитель (54) КАРБЮРИЗАТОР ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности, к процессу науглероживания в твердом карбюризаторе.

Известен способ цементации в твердом карбюризаторе при нагреве стальных иэделий в ящике вместе с древесным углем, причем для ускорения процесса добавляют активиэаторы (ускорители) процесса - карбонаты щелочных металлов, бария и др. (1).

Из описанных в литературе твердых карбюриэаторов для цементации сталей наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является твердый карбюризатор (2) на основе древесного угля, содержащий, вес.4:

Карбонат бария 20-25

Карбонат кальция 3,5-5

Древесный уголь Остальное .

Этот карбюризатор позволяет полу20 чить насыщенный слой глубиной 0,60,9 мм за 5,5-6,5 ч при температуре процесса 900-940 С.

Однако процесс цементации в этом карбюризаторе идет недостаточно интенсивно и требует длительного времени при получении больших слоев.

Цель изобретения - интенсификация процесса насыщения.

Указанная цель достигается тем, что известный карбюриэатор, содержащий древесный уголь, карбонат бария, карбонат кальция, дополнительно содержит нитрат кобальта при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Карбонат бария 20-25

Карбонат кальция 3,5-5

Нитрат кобальта 5-20

Древесный уголь Остальное

Науглероживание в предлагаемом карбюризаторе значительно увеличивает глубину насыщенного слоя при одинаковом времени выдержки. Это обусловлено тем, что нитрат кобальта содержит кристаллическую воду, которая взаимодействует с углеродом с образованием метана и окиси углерода, кроме

Таблиц а1

Компоненты одержание в составе, вес.:.

2 3 4 5

Карбонат бария

25 22 25 20 22

4 4 5 3 4

Карбонат кальция

Нитрат кобальта

2 5 12,5 20 30

Древесный уголь

Остальное

Т а б л и ц а 2

18ХГТ

Карбюризатор

Глубина насыщенного слоя, мм

Твердость слоя после закалки, НкС

Ст3 18ХГТ 12ХНЗА

Ст3 12ХНЗА

Известный

ГОСТ(2407-73

Цементация

2 ч

0,8

59 60 60

61 62 62

0,8

0,8

1,5

1,4

4 ч

1,4

Предлагаемый (цементдция

2 ч

60 60 60

61 63 64

60 62 64

61 62 63

59 60 60

0,8

0,9

0,9

1,6

1,6

1,7

1,6

1,6

1,7

1,4

1,4

1,5

1,2

1,2

3 90135 того, при разложении нитрата кобальта выделяется азот, присутствие перечисленных газов ускоряет процесс цементации .

Добавление нитрата кобальта в количествах менее 53 от веса расходуемого карбюризатора не приводит к заметному ускорению процесса цементации, а использование предлагаемой добавки в количествах, больших 20, 10 действует менее эффективно из-за выделения газов из цементационного контейнера.

Пример. Карбюризатор используют при цементации сталей 12ХНЗА, 1Э

18ХГТ и Ст3. Цементацию проводят в металлическом контейнере в лабораторной муфельной печи.

Науглероживанию подвергают образцы.цилиндрической формы с ф15 мм при gy

940 С в течение 2 и 4 ч. Эй9ективность карбюри затора оценивается по глубине науглероженного слоя и результ ат ам и з ме рени я т ве рдости .

Таердост ь и змеряют на закаленных 33 образцах, закалку проводят от 840 С в воду.

0 ф

Составы предлагаемого карбюризатора приведены в табл. 1.

Результаты измерений глубины и твердости науглероженного слоя, полученного при цементации в известном и предлагаемом карбюризаторе приведены в табл. 2.

5 901

Как видно из табличных данных,глубина слоя увеличивается при одинаковом времени цементации в 2 раза.

Формула изобретения

Карбюризатор для цементации стальных изделий, содержащий древесный уголь, карбонат бария, карбонат каль- 1о ция,отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса цементации, он дополнительно содержит

350 4 нитрат кобальта при следуюшем соотношении компонентов, вес.3:

Карбонат бария 20-25

Карбонат кальция 3,5 5

Нитрат кобальта 5-20

Древесный уголь Остальное

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Иинкевич А,Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Н., "Машиностроение",, 1965, с.. 54.

2. Имыков А.А. Справочник. термиста.

M. Машгиз, 1956, с. 112.

Составитель Г. Бахтинова

Редактор Т. Портная Техред А Бабинец Корректор Н. Стец

Заказ 12300/26 Тираж 1048 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква, >(-35, Раушская наб. д. 4/g

Оилиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4