Способ химико-термической обработки изделий из конструкционных сталей

 

СПОСОБ ХИМНКО-ТЕРМИЧЕСКОП ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, включающий нагрев до температуры обработки и выдержку в азотонауглероживающей среде, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения износостойкости деталей за счет увеличения глубины диффузионного слоя, выдержку ведут в течение 5-8 ч в смеси, содержащей 70 мас.% продуктов разложения карбамида и 30 мас.% азота, причем карбамид подают со скоростью 250- 3000 г/ч, а азот - со скоростью 110-1300 л/ч.

„„SU „„1161585

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(5?? С 23 С 8/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

lO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3638958/22-02 (22) 24.06.83 (46) 15.06.85. Бюл. У 22 (72) В.П. Деев, И.И. Строгонова, Г.A. Черкизов и В.A. Гончаренко (53) 621. 785.533(088.8) (56) Иргенсон A.À. Азотирование сталей в жидких средах. И., Нииинформтяжмаш, 1971.

"Spec f tul", 1974, Р" 11, т. 23, с . 28-30. (54) (57) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРИИЧЕСКО?1

ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ

СТАЛЕЙ, включающий нагрев до температуры обработки и выдержку в азотонауглероживающей среде, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью по- вышения износостойкости деталей за счет увеличения глубины диффузионного слоя, выдержку ведут в течение

5-8 ч в смеси, содержащей 70 мас.% продуктов разложения карбамида и

30 мас.% азота, причем карбамид подают со скоростью 250- 3000 г/ч, а азот — со скоростью 110-1300 л/ч.

1161585

Изобретение относится к металлур-, гии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано при поверхностном упрочнении изделий из конструкционных сталей. 5

Целью изобретения является повышение износостойкости деталей за счет увеличения глубины диффу:>ноя><ого слоя, Согласно способу, включающему нагрев и выдержку изделий при 570 (. в нитроцементирующей среде, в качестве нитроцементирующей среды используют смесь, состоящую из 70 мас.% продуктов разложения клрбамида, 15 подаваемого со скоростью 2503000 г/ч и 30% азота, 11одл<злемо> о с<>.скоростью 110 †13 л/ч, выдержку ведут в течение 5-8 ч.

Клрблмид при 500 (; разлагается 20 по реакции

С()()ГП,) > — (А) + -II2 + Л), СΠ— - СО. + .С

Введение N., в гл:>ообрлзцую лтмо-сферу продуктов термоди<.социлции клр— бамида изменяет рлнновс(и<. р(<лкц«<1, уменьшая количестно обрл.зу>ощихся активных атомов азота и углерод«, 3() понижает нлсыщлющук> способн< стl, лтмосферы, при этом толщи>>л v --флзы снижается ипи 1(. "I(.з«1<. Г соне Ehl > I >".> вызвано снижеllll(м кднцентр >ill ill на поверхности л<»таила 11 умен lll(«!ill< Г градиентл ко(п(ентрлцин IIo 1 о»>ш>н ., а это, в сн(но очер< дь III>III«>g(II I к повышен>по сопр< тиши 1>ия х(>упк<>Г.Г > разрушению, тлк как обрл:зу»тся 3 ко зона внутреннего лзотир(>Г>лн><я. 40

Количество 1зводимого азота (30".. .> оцр«-. делено тем, что суммарно» 11«рц>>л т>, меньше длвле>гня диссоцилции нитрид(>i< основного металла обрлблтывл(мо« Г<.-45 делия.

Увеличение концентрации л:з<>тл н смеси свыше 307, умень>11(1(зт колич»с I!: активных атомов, образующихся при разложении карблмида, з<имитиру>още>Г 50 стадией становится диффузия атома в поверхностные слои металла, вследствие чего получаются азотированные слои небольшой глубинь>.

Уменьшение количества вводимого 55 азота менее 307 приводит к появленик

f-фазы, охрупчиванию слоя и деформации изделий.

Подача карбамидл и азота определяется объемом рабочего пространства печи, время выдержки менее 5 ч не дает нужной глубины слоя, л увеличе— ние производительно(.ти процесса 7 свыше 8 ч приводит к образованию хрупких Диф(1> j. çIIÎII!Ib!õ слое 13 °

II р и м е р 1. 8 печь Ц-60, нагретую до 560-580 С, загружают изделия из стали 38ХМ)<)Л, карбамид подают с помощью дозирук>щего устройства со скоростью 600 1 /ч н течение 5 ч, одновременно чере:з от1зерсTHE . в дозатор» подается «зот (зо скоростью

300 л/ч (307.).

Результаты обработки: глубина сг(оя 0,3-0,33 мм, КПЗ вЂ” следы, твердость П,„ 1145-1200.

Пример 2. В печь Ц-60 злгружлют образцы из стали .18ХМ)ОЛ и подают карбамид в течение 5 ч со скоростью 600 г/ч, подлча азотл 450 л/и (507.) при 560- >80" С.

Результаты обрл(nòêè: глубина сл(я О, 24-0, 27, твердость II 1005-1070.

Пример 3. В печи Ц-60 при

560- >80 С н>>де)>жива>от образцы из стали >Вх, 1н)л >3 течение 5 ч подача кл рблмидл (!(!() г/ч,;гзотл 180 л/ч (2071.

Рсзу>>ьт«зть> обработки: глубина

<;Гон 0,3-0,31 hlh!, тн< рдость Н,< 1145I:?()(), клрбон>>з р>Г<(нля зона 0,01 мм.

".1ехлнически» своиствл определяют

Ги> стлндлртным методикам на стандарт-! lI l>(«<- рл.3цлх. Металло графический ана>п<> 111><»зодят нл косых шлифах при увеГГГ(че><и)<х в 100 н 1000 раз; эпсилонфлзу определяют рентгеноструктурными методом, износостойкость при возврати(> — поступлтельllo>l движении оценив«>от по потере не< .à < бразцов. Микротвердость определяют на твердомере

<(М Г-3 при нагрузке 50 г.

СI>EIIÇIIII re!II. II(ie характеристики обI> l 3II< <3, <>бработанных предлагаемым и известным способами, приведены в таблице.

Таким образом, применение предлагаемого способа дает экономический эффект при «недрении на одном заводе около 80 ты .руб. за счет уменьшения продолжительности процесса (5 ч вместо 10) в 2 раза по сравнению с известным и позволяет повысить износостойкость деталей примерно в 2,5 раза.

1161585

an иЪ

СЧ СГ СО Л Г» Г» . О иЪ с ° с с с В * с о о о о о С Ъ « Ъ

М иЪ СО О Л иЪ

° с

М СЧ - СЧ С.г г о

4с о а о а

f I о о х иЪ О иЪ О со сч г» c . о о с с о — o o о о г» и\ со оъ ъ,ъ иъ с с с ° с с

С 4 С"4 сХ!

01.

v cI x

М ГС1И

О и \ и ъ иъ an сч О иЪ иЪ с I с с с с

М СЧ «Ч С4 С 4 С 4 СЧ чг иЪ О -Э О СО О с с с.Ф С Ъ Ф Ф «1 .Ф ис

1 сг

О иЪ иЪ - О м м м «п съ иЪ СО иЪ Г иЪ О о о со

c4 «п с 4 сч сч . Ф Ф м

Л иЪ иЪ О СО иЪ иъ сръ чг сг, иъ,о иъ со г» о о г» л о чъ г о с г»

О О О О О О О иЪ О иЪ О иЪ О иЪ иЪ иЪ о о

О СЧ ec — СЧ иъ e- N о о о иЪ О an иЪ сч «ъ C» o o оъ иЪ О о со ю иЪ вЂ” «Ч ъ — сЧ

1 I иъ 1 1 1 I иЪ an иЪ о с с о ю Ю иЪ СО О с 4 с о о о

СЧ с о с 4 an с о о

С Ъ С 4

« Ъ с O с о о о

СЧ с о о о иЪ иЪ, со сса

3 о о

an иЪ иЪ о о

Саа Оъ

1 1 1 о. о о о иъ иъ

СЧ CV о о

О Съ иЪ

С 4 CV

Ь Ь

3 3

Ю

Ю о а

СЧ СЧ сч с г с»а

З! а

Ю Ц К э an со д - иъ со . о иъ со э иъ со о

Ю л

an о г иЪ о г

«СЪ

Ю г» иЪ о

СЧ о

«гъ

С4 С4

«6 4I х сг

СГ с

С Х

4- И и %i

v и о о о ас ох(! 3

B i

vo

1 — - -" о о йЪ йЪ иЪ

СЧ С 4 С Г

Ь Ь Ь

3 3 3 о о о

Ъ an иЪ г л л

Ь Ь о о о о о о о о о о иЪ иЪ

Ь Ь Ь

3 3 3

«4 С4 «Ч о о

CV

Ь о

Ю

1 о о

Ь

СЧ

О СЪ

С Ъ С Ъ с о о

Г о о о о

an

С4 С 4

Ь Ь о о

СЧ о о

3 Ф 2 11

СЧ