Карбюризатор для цементации стальных изделий

Карбюризатор для цементации стальных изделий

Иллюстрации

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