Способ химико-термической обработки деталей из высокохромистой стали

 

1. СПОСОБ Х1-1МИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ВЫСОКО а- ,:...Г 7 г. ХРОМИСТОЙ СТАЛИ, включающий предварительную и последующую химико-термическую обработки, отличающийся тем, что, с целью получения равномерного диффузионного слоя, предварительную обработку производят путем нагрева в защитной среде до 850-870 С, вьщержки в течение 1-4 ч и охлаждения с печью. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве защитной среды применяют отработанный карбюризатор.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) (5D 4 С 23 С 8/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllNOAHNE H$O6PETEHH).; " н двто скому свиДетеЛ СТОУ (21) 3687879/22-02 (22) 05, 01. 84 (46) 30. 12.85. Бюл. № 48 (72) P.À. Бояршинов, Н.С. Колбенева, А.Н. Рязанова и О.П. Чихачев (53) 621.785.3(088.8) (56) Авторское. свидетельство СССР

¹ 1030418, кл. С 23 С 9/00, 1983.

Патент ФРГ № 2417179. кл. С 23 С 11/12, 1977 ° (54) (57) i, СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ВЫСОКОХРО1 (ИСТО!1 СТАЛИ, включающий предварительную и последующую химико-термическую обработки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения равномерного диффузионного слоя, предварительную обработку производят путем нагрева в защитной среде о до 850-870 С, выдержки в течение

1-4 ч и охлаждения с печью.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве защитной среды применяют отработанный карбюризатор.

3 12

Изобретение относится к металлургии, в частности к цементации и (или) нитроцементации в газовой среде высокохромистых коррозионностойких сталей с содержанием хрома 12 — 13X.

Цель изобретения — получение рав- номерного диффузионного слоя.

Согласно предлагаемому способу в качестве предварительной обработки производят отжиг в защитной среде при 850 †8 С 1 — 4 ч. Охлаждение после отжига проводят вместе с печью.

При таком способе химико-термической обработки высокохромистых коррозионностойких сталей после отжига в защитной среде большая часть хрома вьщеляется из твердого раствора с образованием карбидов. При этом концентрация хрома в твердом растворе уменьшается и резко снижается коррозионная стойкость, вследствие чего при последующей выдержке в насыщающей среде поверхностная окисная пленка становится неплотной, рыхлой и не препятствует равномерному по всей поверхности проникновению диффундирующих элементов в сталь, этим обеспечивается равномерность диффузионного слоя по глубине и концентрации.

После окончательной термической обработки в результате закалки карбиды хрома растворяются в твердом растворе, восстанавливается коррозионная стойкость стали.

Температурный режим и время выдержки обусловлены следующим. Согласно общеизвестным литературным данным для коррозионно-стойких сталей с содержанием хрома 12-13Х наибольшее снижение коррозионной стойкости при отжиге происходит при 850870 С.

Время выдержки менее 1 ч не обеспечивает прогрев садки деталей в печи, а время выдержки более 4 ч экономически нецелесообразно.

Пример. Проводится химикотермическая обработка-нитроцементация серийнь>х деталей типа штоков

01345 2 сложной конфигурации из сталей 12Х f 3, 20Х1 3, 10Х12Н2ВМФ.

Детали предварительно отжигают в печи B среде отработанного карбк>ризатора (древесный уголь после 2-3разового использования) в течение 2 ч при следующих температурах, С, 830, ь

850, 860 870, 890. Охлаждают вместе с печью. Для очистки от частиц

10 карбюризатора обдувают металлическим песком. Нитроцементацию деталей проводят в шахтной печи Ц 25 при

960 С в течение 3,5 ч с расходом синтина 80-90 кап./мин, аммиака 215 2,2 л/мин. При этом в течение первых 15 мин после загрузки деталей в печь синтин подают в количестве

160-180 кап./мип при выключенном вентиляторе. Для улучшения обрабатываемости деталей резанием после нитроцементации проводят высокий о отпуск при 750 С, после чего направляют на механическую обработку.

Дальнейшую термическую обработку

25 деталей проводят по стандартному о режиму: закалка при 900 С, обработка холодом при температуре не вьш>е

80"С, выдержка 2 ч и отпуск при 180 С9 ,выдержка 3 ч.

gg Для получения сравнительных данных проводится нитроцементация таких же деталей по способу, принятому за прототип.

Гравнительные данные IEo металлографическому исследованию, твердости и наличию трещин представлены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ химико-термической обработки

4> обеспечивает получение равномерного диффузионного слоя по всей поверхности деталей сложной конфигурации, изготовленных из высокохромистых сталей. Тем самым использование предлагаемого способа позволяет исключить зоны с пониженной твердостью и глубиной диффузионного слоя, вследствие чего повышаются надежность и долгоBE .чность стали, характеризующие ее эксплуатационные свойстьа.

1201345

Режимы предварительной обработки

Результаты исследования

Способ

СреГлубина слоя, Выдерж ка, ч

ТемОхлаждение

Равно ТверНалимердость чие ность нитропо пе цеменмм третирован ной поримет шин ру верхности HRC

Извест- Окисле- Воз- 950 ный ние дух

Нерав- 53-60 На 301

На воз=, духе номерный детали

830

55-60 На 5-7Х

0,30 5

НеравОтжиг

Вместе с печью номерный детали тор

То же 850

0,45—

0 5

Равно- 58-60 Не обнаОтжиг

То же мерный ружено

Отжиг -"- 860

О, 450,5

58-60 Не обнаружено

870

0,450,5

58-60 Не обнаОтжиг ружено

Отжиг -"- 890

55-6(На 57

0,3 детали

Составитель P. Клыкова

Редактор Л. Авраменко Техред И.Асталош

Корректор С. Иекмар

Заказ 7965/25 Тираж 899

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rro делам изобретений и открьггий

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

Подписное

Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый

Вид предварительной обра— ботки

Отра— ботанпый карбю— ризапература, С