Способ азотирования резьбовых деталей

Способ азотирования резьбовых деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик и >981449

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ям

1 г

"г (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04.01.81 (21) 3227585/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 151 2.82. Бюллетень ¹ 46 (Щ М. Кл.

С 23 С 11/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 785..532(088.8) Дата оп убли ков ани я оп и сани я 1 5.12 8 2 (72) Авторы изобретения

К.Т.Бородаевская, А.N.Áóãàåâ и В.К.Триполко--- — --..-.l

::;:-Яф уф;:- .:. ;,:,, ил хемтнФ;.

ГРЦ1ИЧ&Х

Производственное объединение атомного урбостройНИФ

"Харьковский турбинный завод им.С.М КироЯНЦ1ЯЩЩй (71) 3а явитель (54) СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при химико-термической обработке деталей и узлов, работающих при высоких температурах, к отдельным участкам которых предъявляются различные требования относительно твердости, жаростойкости, износостойкости и коррозионностойкости, например деталей с.реэьбовым соединением, в частности штоков регулирования паровых турбин.

Штоки регулирования паровых турбин работают в паровой среде при 500600 С в области клапана и при 1001500С в области резьбового соединения.

В области клапана они должны, обладать большими твердостными, износостойкими, жаростойкими и коррозионностойкими свойствами, а в области резьбы— антикоррозионными и задиростойкими свойствами при незначительном повышении твердости.

Известен способ аэотирования,обеспечивающий требуемые свойства, включающий обработку деталей по одному режиму (1).

Воспользоваться этим способом при аэотировании деталей, к разным участкам которых предъявляются различные прочностные требования нельзя, так как в результате его применения достигаются одинаковые твердости и глубины насыщения как на резьбе, так и на теле штока. A это значит, что твердость и глубина насыщенного слоя, удовлетворяющие техническим требова" ниям, предъявляемым к штоку в области клапана, не соответствуют требованиям, предъявляемым к резьбовому соединению - резьба крошится, а режим азотирования, удовлетворяющий требованиям, предъявляемым к резьбовым соединениям по глубине слоя и твердости, недостаточен для тела штока — он быстро срабатывается.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ. двойного азотирования. В соответствии с этим способом азотирование проводится в два. этапа: I этап — режим аэотирования для резьбы; !I этап — режим аэотирования для всего штока (при изоляции резьбы жидким стеклом) (2j, Известный способ имеет существенные недостатки: процесс подготовки к аэотированию, а также последующие операции трудоемки и нетехнологичны в связи с тем, что после окончания термообработки необходима дополни981449

Твердость азотированного слоя, И э

Глубина аэотированного слоя, мм

Режим азотирования Марка стали на резьбе на теле на резьбе на теле

520 С вЂ” 10 ч

66 1-7 36 66 1- 736

0 35-0,4

ЭИ-10 0,3-0,4

«"540 С вЂ” 14 ч (без изоляции резьбы) 520 С - 4 ч

+540о|: 4 ч

520 С - 10 ч

540С" 14ч (с изоляцией резьбы жидким стеклом) 554-626 685-736

О, 35-0,45

ЭИ-10 0,4-0,6

520 C- 10 ч

t540C- 14 ч (с изоляцией резьбы стеклотканью с обмаэкой жидким стеклом).

685-736 6 85-736

0,35-0,4

ЭИ-10 О, 15-0, 2

Как видно иэ таблицы, предлагае- ляемые как к резьбе, так и к телу мый способ дает возможность получить шпильки. Причем, получаемый насыщенпрочностные характеристики, предъяв- 65 ный слой в области резьбы равномерен тельная механическая обработка с целью очищения от жидкого стекла, слой на,резьбе после второго этапа азотирования, несмотря на изоляцию жидким стеклом, достигает, как правило, глубины О, 4 мм, на гребешках резьбы образуются так называемые "шапочки", насыщенные азотом, высотой до 0,6 мм, что может привести к крошению резьбы при эксплуатации.

Большая глубина на ранее заазоти- 10 рбванной,резьбе после изоляции ее жидким стеклом и проведения второго этапа аэотирования обусловлена тем, цто при повторном нагреве азотированный слой, состоящий иэ нескольких 15 фаэ, отличающихся друг от друга коЛичеством содержащегося в них азота, начинает усиленно диффундировать вглубь металла, т.е. по направлению уМеньшения градиента концентраций.

Диффузия же азота с поверхности невозможны иэ-за изоляции жидким стекдом.

Образование "шапочек" на гребешках резьбы объясняется тем, что поверх-.

Ность резьбы насыщается азотом сразу ао всех сторон.

Цель изобретения » повышение качества упрочненной поверхности детаЛей и получение различной глубины насыщенного слоя на отдельных участ1 ках (в данном случае на теле и резьбе штока) за один прием обработки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу аэотирования, включающем насыщение поверхностного слоя детали легирующим элементом с предварительным покрытием ее реэьбовых участков жидким стеклом, реэьбовые участки дополнительно перед покрытием жидким стеклом обматывают термостойкой тканью.

Способ осуществляется следующим образом.

Защищаемые участки (преимущественно резьба) обматываются лентой иэ стеклоткани, после чего покрываются жидким стеклом. Подготовленная таким образом деталь просушивается 6-8 ч при комнатной температуре или 1-2 ч при 50-6(Р С. Загрузка производится в холодную печь, после чего начинается непосредственно аэотирование.

Пример. Испытания проводят на штоках узлов регулирования паровых турбин, изготовленных иэ стали ЭИ-10. Испытания проводят по трем режимам: беэ изоляции резьбы, с изоляцией резьбы жидким стеклом и с изоляцией резьбы стеклотканью с обмаэкой жидким стеклом.

Результаты испытания приведены в таблице.

981449

Формула изобретения

Составитель Н.Шепитько

Редактор Л.Авраменко Техред К.Мыцьо Корректор М.Демчик

Заказ 9642/41 Тираж 1053 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4 по всей ее конфигурации. Это достигается за счет того, что изоляция в данном случае стеклоткань, покрытая жидким стеклом) затрудняет доступ аммиака непосредственно к гребешку резьбы, обеспечивания в то же время его поступление исключительно по резьбовой канавке.

Использование предлагаемого спо« соба химико-термической обработки деталей обеспечивает по сравнению с существующими, следующие преимущества: возможность получения различной глубины насыщенного слоя на отдельных участках эа один прием обработки, причем насыщенный слой однороден по f5 фазовому составу по всей детали, до-. стижение равномерной глубины насыщенного слоя по всей конфигурации резьбы, что значительно повышает ее надежность, значительный экономический эф- 2Q фект за счет сокращения срока термообработки и исключения повторной мехобработки резьбы с целью удаления жидкого стекла, Способ аэотирования резьбьвых деталей, включающий насыщение поверхностного слоя детали легирующим элементом с предварительным покрытием ее резьбовых участков жидким стеклом, отличающийся тем, что, с целью повьааення качества обрабатываемой поверхности эа счет получения заданной глубины насыщаемого слоя на различных участках детали,. реэьбовые участки перед покрытием жидким стеклом дополнительно обматывают термостойкой тканью.

Источннкй информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов. М., "Машиностроение", 1965, с.99-129.

2. Инструкция ТИ-317 Харьковского турбинного завода "Азотирование", 1978.