Способ химико-термической обработки стальных изделий

Способ химико-термической обработки стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >949017 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 15. 01. 81 (21) 3234671/22-02 с прнсоелинением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07. 08. 82. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 09. 08.82 (5t)M, Кл.

С 23 С 11/16

С 23 F 11!06

Гооударотесииый комитет

СССР

ho делам иэо4ретеиий и открытий (53) УДК 621.793 . 6(088. 8) В.В. Богданов, А.С. Духанин, В. А. Калинов и "Н ;Т." Шубин

* !

t

5 ( (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ 1

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов и преимущественно может быть использовано для повышения коррозионной стойкости деталей, азотированных в тлеющем разряде.

Известен способ азотирования деталей в тлеющем разряде в азот-водородной среде при 500-550оС в течение времени, необходимого для формирования азотированного слоя заданной глубины (13, Недостатком известного способа является невысокая коррозионная стойкость деталей, приобретаемая после химико-термической обработки и обусловленная тем, что при азотировании в тлеющем разряде происходит распыление металла детали с последующим осаждением распыленного металла на го различные поверхности в камере, где происходит азотирование (в том числе и на деталь). Это приводит к тому, что зона химических соединений, формирующаяся при аэотировании на поверхности деталей и обладающая корро1 зионной стойкостью, является не сплошной, а с включениями железа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ обработки металла для предотвращения ржавления, содержащий азотирование деталей в тлеющем разряде, промывку, обеэжиривание и обработку в растворе щелочи, содержащем компонентускоритель химической реакции (10 ) при 20-550С (2).

Однако известный способ характеризуется невысокой коррозионной стойкостью деталей, наличием большого количества технологических операций и повышенной чувствительностью к загрязнениям. Кроме того, процесс протекания химической реакции и образования протекторной пленки при

20-55оС замедленный и пленка менее качественна по составу.

Точечная коррозия легкая до 10 ;, умеренная до li

Азотирование в тлеющем 40 разряде при 520оС в течение 2 ч, промывка, обезжиривание, обработка в растворе щелочи при 40 С с натрием азотистокислым 130 г/л (по известному

Точечная начальная до l i

3 9490

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости деталей, а также сокращение числа операций при обработке деталей.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу химико-термической обработки деталей, включающему азотирование в тлеющем разряде и обработку в растворе щелочи и аэотистокислого натрия, обработку ве- >о дут при 120-140оС с добавлением в раствор тринатрийфосфата 30-60 г/л.

Добавление в раствор щелочи, содержащий компонент-ускоритель реакции,30-60 г/л ринатрийфосфата приво- 1 дит к образованию на поверхности детали, азотированной в тлеющем разряде, помимо окислов железа, фосфатов железа и других металлов, входящих в обрабатываемый сплав. Это улуч- шает свойства протекторной пленки.

Наличие такой пленки предохраняет также и от коррозии, вызванной, например, потом рук . При содержании тринатрийфосфата в растворе менее

30 г/л не происходит заметного образования фосфатов, а при содержании его более 60 г/л образующиеся фосфаты рыхлые и не создают защитных свойств, Повышение температуры процесса до

120-140оС способствует быстрому и качественному формированию протекторной пленки, содержащей нитриды, окислы и фосфаты железа и других металлов. Причем обработка в растворе при

Азоти рова ние в тлеющем разряде при 520оС в течение 3 ч

17 4 температуре ниже 100оГ не приводит к ускорению образования защитной пленки, а при температуре более 140 C увеличивается расход раствора и его компонентов, приводящий к ухудшению качества протекторной пленки, а также ухудшающий условия труда.

Способ осуществгяют следующим образом.

Пример 1, Деталь из среднелегированной стали сложного профиля азотируется в тлеющем разряде при

520 С в течение нуль ч. После азотиО рования детали обрабатываются при

130 С в течение 15 мин в растворе следующего состава, г/л:

Натр едкий 700

Натрий азотистокислый 130

Тринатрийфосфат 60

Затем детали промываются теплой проточной водой.

Пример 2, После азотирования по режиму (см. пример 1) деталь обрабатывается при 130 С в течение

l5 мин в растворе следующего состаьа, г/л:

Натр едкий 700

Натрий азотистокислый 130

Тринатрийфосфат 30 с последующей промывкой теплой проточной водой.

Коррозионные испытания проводят в камере влажности 8 течение 10 сут.

Результаты корроэионных испытаний и режимы щелочной обработки приведены в таблице

949017

Продолжение таблицы

3 Азотирование по примеру 1 и обработке в растворе: едкий натр700 г/л, натрий азотистокислый - 139 г/л

120

30 Отсутствует

4 По примеру 3 при

40 Отсутствует

60 Отсутствует

120

120

120

70 Точечная начальная

0,44

120

20 Точечная начальная, 0 5Ф

Составитель И. Никишина

Редактор М. Бандура Техред Л. Пекарь Корректор А. Гриценко

Заказ 5703/7 Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, В обработке по известному способу в качестве ускорителя химической реакции берут натрий азотистокислый 130 г/л.

Осуществление предлагаемого способа химико-термической обработки позволяет по сравнению с известным значительно повысить коррозионную стойкость (см. таблицу), сократить число технологических операций на 1, создать более плотную протекторную пленку, стойкую к органическим загрязнениям и улучшить товарный вид.

Формула изобретения 35

Способ химико-термической обработки стальных изделий, включающий азотирование в тлеющем разряде и обработку в растворе щелочи и азотистокислого натрия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения коррозионной стойкости, обработку проводят при 120-140РС с добавлением в раствор тринатрийфосфата 30-60 г/л.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Азотирование стали. М., "Машиностроение", 1976, с. 155-157.

2. Заявка Японии Ю 53-106349, кл. 12А 32 ЭС23 С 11/14, опублик.

16.04.78.