Состав соляной ванны для цементации

 

C0IO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (19) Ol)

qg1) g С 23 С 8/60 (21) 3752111/22-02 (22) 05.06.84 (46) 28,02,86. Бюл. № 8 (71) Оренбургский политехнический институт (?2) В.Н.Анциферов, О.М.Масюто и А.Д.Проскурин (53) 621.755.51 06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 445711, кл. С 23 С 9/12, 1972.

Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Справочник под ред. Л.С.Ляховича. М.: Металлургия, 1981, с. 424, 4-10

Остальное (54) (57) СОСТАВ СОЛЯНОЙ ВАННЫ ДЛЯ

ЦЕМЕНТАЦИИ, содержащий углекислый натрий, хлористый натрий и карбид кремния, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, он дополнительно . содержит железоуглеродистый порошок.сырец при следующем соотношении ингредиентов, мас.Ж:

Углекислый натрий 75-80

Карбид кремния 3-4

Железоуглеродис1 тый порошок-сырец

Хлористый натрий

1214782

35, 45.процесса ° !

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть применено для цементации. 5

Целью изобретения является повышение насыщающей способности соста ва, Состав соляной ванны содержит углекислый натрий, хлористый натрий, 1О карбид кремния, железоуглеродистый порошок-сырец при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Углекислый натрий 75-80

Карбид кремния 3-4 15

Железоуглеродистый порошок-сырец 5-10

Хлористый натрий Остальное

Введение порсшка-сырца, содержащего, %: С 3,05; О 8,0, Si 0,03;; 20

Мп 0,15, $0,02; Fe — остальное и имеющего сложный фазовый состав d.

Fe; Fe>C; FeO; FeзОц, Fe O, в предварительно расплавленную смесь углекислого натрия, хлористого нат- 25 рия и карбида кремния, позволяет интенсифицировать процесс цементации за счет дополнительного образования атомарного углерода, являющегося продуктом насыщения изделий, в З11 результате реакций, протекающих наряду с известной реакцией восстановления карбидом кремния углекислого натрия, имеющей место при цементации в ванне известного состава.

Содержание интенсифиципующей добавки определяется из приведенных уравнений и молекулярного веса окислов железа, входящих в состав железоуглеродистого порошка-сыр40 ца. Повышение содержания порошкасырца (свыше 10%) при практической реализации предложенного состава ванны приводит к загустеванию расплава и невозможности веденин процесса цементации. А уменьшение его (ниже указанного предела) снижает эффект интенсификации того же процесса.

Пример. Приготовлены шесть составов ванн, из которых два содержат граничные значения входящих компонентов: 75% Na>COq+ 3% SiC +5% железоуглеродистого порошка-сырца (ЖУП) + 17% NaC1 и 807 NazCO +4%SiC

+107 ЖУП + б7, NaC . Составы ванн, в которые входят 777. Иа С05+47. 81С

+б7. ЖУП + 13% NaCE и 77% Na CO +4%SiC+

+87 ЖУП + 117 ИаСс выбраны внутри диапазона предлагаемых значений ингредиентов. Содержания веществ в составах ванн 74% Na COg +2% SiC +

+ 47 ЖУП + 20% NaCР и 827 Na СОз +

+ 11% ЖУП + 57. SiC + 2% NaC3 выходят за рамки предложенных соотношений, Каждый состав плавили отдельно в керамических тиглях. Железоуглеродистый порошок-сырец вводили в состав сразу же после расплавления смеси углекислого натрия и хлористого натрия и добавления карбида кремния, непосредственно перед началом цементации, Цементацию образцов, изготовленных из железного порошка ПЖ4М, проводили в ваннах всех указанных соо ставов при температуре 870 С в течение 20 мин. Интенсивность протекания процесса цементации оценивалась по глубине цементированного слоя, измеренного на металлографических шлифах с помощью оптического микроскопа КИ-7. Полученные результаты приведены в табл.1.

Оптимальная добавка железоуглеродистого порошка-сырца находится в пределах б-8%. Повышение его содержания (свыше 107) приводит к зашлаковыванию ванны, а при содержании менее 57 глубина слоя незначительно превышает полученную в ванне, противопоставляемой в качестве прототипа.

Результаты испытаний после обработки в известном и предлагаемом составах приведены в табл.2.

Износ определялся по удельной потере массы на каждые 1000 м пути, 1

Полученные данные позволяют заключить, что введение железоуглеро- . дистого порошка-сырца в состав ванны для жидкостной цементации позволяет увеличить глубину слоя в два раза, а вместе с ней улучшить большинство механических свойств спеченного железа без изменения режима

1214782

Таблица 1

Интенсивность протекания процесса

Глубина цементованного слоя, Состав ванн мм

74X NaqCO + 20X ИаСР +

+ 2X SiC + 47 ЖУП

Процесс начинается сразу после введения в расплав порошка-сырца

О, 140

75%. Na CO + 1 7% Иа С +

+ 37. SiC + 57 ЖУП

Процесс идет интенсивно с выделением большого количества СО.

0,200

77% Na< CO + 1 3% Na C 3 +

+ 47. Я С + 67. ЖУП и

0,240

77% NaqCOs+ 11% NaCE +

+ 47. SiC + 8X ЖУП

0,270

807. Na>CO + 67. ИаСГ +

+ 4% SiC + 10% ЖУП

0,250

Расплав загустевает.

827 Na, CO, + 27 ИаС +

+ 5X SiC + 117 ЖУП

Цементация невозможна из-эа сильного загустевания расплава.

Таблица2

Совйства

Состав ванны

Ударная вязкость, кДж/м !

Глубина Предел цементо- прочносванного ти, МПа слояр 1О м !

Твердость

Износ, кг/м км

240

140

315

120

Составитель Л.Бурлинова

Релактор Л.Повхан Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 860/40 Тираж 877 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, 4

Известный 0,125

Предлагаемый 0,260

480 0,102

605 0,091