Способ азотирования изделий в тлеющем разряде

Способ азотирования изделий в тлеющем разряде

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

- -к!

Одесский конструкторско-технологический институ по поршневым кольцам (71) Заявнтель (54) СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИИ

8 ТЛЕЮЩЕЙ РАЗРЯДЕ

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, в частности к процессам диффузионного насыщения металлов, элементами в электрическом поле.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ азотирования в тлеющем разряде иэделий иэ черных металлов путем ведения процесса в электрическом поле при подаче положительного потенциала на изделие, отрицательного на муфель печи и двухступенчатого изменения напряжения между электродами, при котором для интенсификации про"

15 цесса и улучшения качества диффузионного слоя первую ступень изменения ,, напряжения осуществляют в атмосфере инертного газа в течение 1-10 мин (аргона) при напряжении 5000- 10000 В, 20 а вторую ступень - в насыщающей атмосфере при напряжении между электродами 700-2000 В jjj..

Способ наиболее эффективен и при" меним в тех случаях, когда материал (металл, сплав) обрабатываемого издв" лия в достаточной степени однороден: по своей структуре, например у стали.

Тогда же. когда необходимо ионным аэотированием упрочнять металлы, имеющие сложную и неоднородную структуру, например чугун, указанный способ ока" эывается недостаточно эффективен, так как диффузия азота в этом случае происходит по границам зерен. Карбидные (в случае чугуна) фазы, располагающиеся преимущественно по границам зерен, при диффузии увеличиваются в объеме, превращаются в карбонитридные Фазы и блокируют граничную диФфуэию.

Цель изобретения - повывение микротвердости и однородности диффузионного слоя.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе, включающем обработку иэделий в эпектричесТаблица 1

u„В мин U „В

3 700 20

6000

120 670

120 . 700

120 685

7 1000 25

10 2000 40

10000

Табли ц а 2

Толщина однородного слоя, мкм

Микротвердость, к Г/мм. способ

Толщина диффузионного слоя, мкм

50 45

140 150 150

140 150 150

100 120 110

690 700 680

690 650 640

590 600, 600

Предлагаемый 40

Известный

3 93180 ком поле при подаче положительного по-: тенциала на иэделие, а отрицательного на муфель печи и двухступенчатом изменении напряжения между электродами в процессе насыщения с выдержкой на первой ступени обработки в течение 110 мин в аргоне при напряжении

5000"10000 В, а на второй - в азоте при HBllpRNOHHH 700-2000 В, перед второй ступенью изменения напряжения t0 вводят дополнительную ступень обработки в атмосфере аргона при напряжении 700-2000 В в течение 2040 мин.

Аргон, заполняющий контейнер при >S напряжении 700-2000 В способствует процессу осталивания, т.е. восстановленйя окисной пленки, обеэуглероживания и, как следствие, приданию большей однородносчъ поверхност- ув ному слою обрабатываемого изделия.

Это приводит к тому, что при замене инертного газа насыщающим (азотом) без изменения напряжения слои, полученный в результате обработки, об- а ладает большем однородностью, микротвердостью и коррозионной стой": костью. При напряжении выше 2000 В процесса насыщения не происходит, а напряжение ниже 700 В недостаточ-. эв но для придания соответствующей скорости ионам. азота, которые, бомбардируя обрабатываемую поверхность, 9 4 не разогревают ее до температуры насыщения.

Пример. Обработку проводят в контейнере с системой электропитания и газораспределения. Обрабатываемые изделия из серого чугуна помещают в камеру установки, укрепляют на оправке, обеспечивающей электроконтакт обрабатываемых деталей с токовводами(напряжение регистрируют киловольтметром ДС-Р28).

1:амеру герметизируют и пропускают аргон, подают напряжение V, выдерживают в течение времени проводят процесс активации обрабатываемой поверхности . Затем напрянение снижают до 0В и выдернивают в течение времени t, восстанавливая и обезуглеромивая обрабатываемую поверхность. После этого контейнер наполняют азотом и проводят насыщение в течение времени t .

В табл.! приведены результаты экспериментов при различных параметрах.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество диффузионного слоя, увеличить микротвердость до 670700 кГ/мм .

В табл.2 приведены результаты сравнительных испытаний известного и предлагаемого способов.

t<,мин и,мин Н, кГ/мм

Составитель Л. Ьурлинова

Техред E. Харитончик Корректор В.Синицкая

Редактор С.Юско

Заказ 3672/35 Тирам 1049 Подписное

В1Н1ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Р-35 Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,й

5 93

Формула изобретения

Способ азотирования изделий в тлеющем разряде, преимущественно из чугунов, включающий обработку изделий в электрическом поле при подаче положительного потенциала на изделие, отрицательного на муфель печи и двукступенчатом изменении напряжения между электродами в про:цессе насыщения с выдержкой на пер,вой ступени обработки в течение

1-10 мин в аргоне при напрямении между электродами 5000-10000 В, а на второй ступени в азоте при

1809 6 напряжении между электродами 700-

2000 В, о т л и ч а а шийся тем, что, с целью повышения микротвердости и однородности диффузионЕ ного слоя, перед второй ступенью обработки производят дополнительную обработку в атмосфере аргона при .напряжении между электродами 7002000 В в течение 20-40 мин.

1Ф

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2748160, кл. С 23 С 11/16, 1з 1979.