Закалочная среда

 

Изобретение относится к области термической обработки металлов и сплавов,-а именно к составам закалочных сред. Цель изобретения - исключение трещинообразования за счет снижения скорости охлаждения в интервале температур мартенситного превра-. щения. Закалочная среда содержит, мас.%: хлористый кальций 1,0-5,0; глина 2,0-10,0; едкий натрий 0,1- 0,3, вода остальное. Применение данной закалочной среды дает возможность исключить трещины при закалке углеродистых и легированных конструкционных , инструментальных сталей. 2 табл. (J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1463772

А1(Я) 4 С 21 D 1/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4286938/31-02 .(22) 08.06.87 (46) 07.03.89. Stan.11 9 (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" и Ростовскийна-Дону государственный университет им. М.А.Суслова (72) Т.В.Охрименко, Н.В,Дунаев, О.Е.Шелепин и А. В.Лаврентьев (53) 621.78.063(088.8) (56) Фиргер И.Ф, Термическая обработка сплавов. Справочник,- Л.: Машиностроение, 1982, с.42.

Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов, а именно к составам закалочных сред, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения, Цель изобретения - исключение трещинообразования за счет снижения скорости охлаждения в интервале температур мартенситного превращения, В закалочную среду, содержащую водный раствор хлористого кальция, дополнительно вводят глинопорошок, едкий натрий при следующем соотноше нии компонентов, мас.7:

Хлористый кальций 1,0-5,0

Глинопорошок 2,0-10,0

Едкий натрий 0;1-0 ° 3

Вода 94,7-98,9

В результате полученная среда дает возможность закаливать изделия не (54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА (57) Изобретение относится к области термической обработки металлов и сплавов,.а именно к составам закалочных сред. Цель изобретения - исключение трещинообразования за счет снижения скорости охлаждения в интер вале температур мартенситного превращения. Закалочная среда содержит, мас.7: хлористый кальций 1,0-5 0; глина 2,0-10,0; едкий натрий О,10,3, вода остальное. Применение данной эакалочной среды дает возможность исключить трещины при закалке углеродистых и легированных конструкционных, инструментальных сталей, 2 табл, только из углеродистых, но и из легированных сталей. Введение хлористо»ro кальция 1 - 5 мас.7. стабилизирует охлаждающую способность среды от о

180 С до температуры кипения. Увеличение концентрации вьппе (5 мас.7) дальнейшего эффекта стабилизации не дает, Введение глинопорошка снижает охлаждающую способность среды в интервале мартенситных превращений.

При концентрации глинопорошка менее 2 мас,7 скорость охлаждения в мартенситном интервале температур высока, что приводит к трещинообразо— ванию, при концентрации более

10 мас.7 глину невозможно стабилизи-, ровать во взвешенном состоянии, концентрация Na0H 0,1 мас.7. необходима для перевода глины во взвешенное з 146 состояние. При концентрации NaOH больше 0,3 мас. количество глины, находящейся во взвешенном состоянии, уменьшается и, кроме того, происходи гидролиэ СаС1

Навеска глины 9,0-10,0, мас,. измельчается и заливается 1/3 объем воды, необходимого для приготовления закалочной среды. Вводится 0,10,3 мас. едкого натра, 1,05,0 мас. хлористого кальция, объем воды доводится до расчетного, раствор перемешивается.

Охлаждающую способность сред оценивают по средним скоростям охлаждения "стандартного образца" в интер". ( вале температур диффузионных превраще,ний 750-300 С и мартенситных 300,100 С. Стандартный образец представ, ляет собой цилиндр ф 50 200 мм с зачеканенной по центру термопарой ,ХА и служит для оценки охлаждающей способности закалочных сред.

В табл.I приведены данные по средним скоростям охлаждения приведенных ,сред,-(для сопоставления представлены (,данные для воды).

3772 4 метру,. -Сталь подшипника высокоуглеродистая, легирована большим количеством хрома, Среда, обеспечивающая качественную закалку таких подшипников, должна отвечать жестким требованиям - обеспечивать интенсивное охлаждение в интервале перлитных превращений (750-300 С) и низкими в интервале мартенситных превращений (300-100 С) — высок ч склонность к трещинообразованию при закалке.

Анализ данных показывает, что среды с концентрациями компонентов, выходящих за пределы предлагаемых, не обеспечивают качественной закалки ввиду высоких скоростей охлаждения в мартенситном интервале температур, что приводит к трещинообразованию.

Закалочная среда .состава 2,5 мас, СаС1, 5 мас. глина, 0,2 мас. ИаОН обеспечивает качественную закалку, Применение предлагаемой закалочной среды непожароопасной, нетоксич25 Ной, дешевой, стабильной по охлаждающим качествам дает возможность использовать ее для закалки углеродис. тых и легированных конструкционных, инструментальных сталей.

Предлагаемая среда имеет скорости (, охлаждения в 1,5-2 раза ниже, чем у

1 воды, что дает возможность использовать их для закалки легированных сталей.

Пример. Проводят термообра ботку колец подшипников ф 80 мм, h = 40 мм из стапи ШХ15 и изделий из стали 651" ф 4 мм, 1 = 20 мм при различных температурах эакалочной ср еды (табл. 2), Обойму подшипника выбирают для опробывания закалочных сред:по следующим, соображениям: имеет сложную конфигурацию с двумя узкими глубокими концентраторами напряжений, расположенными по внутреннему диа3Q

Формул а

< из о бр ет ения

3 акалочная среда, содержащая хлористый кальций и,воду, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью исклю ;

35 чения трещинообразования за счет снижения скорости охлаждения в интер вале температур мартенситного превращения, она дополнительно содержит порошок глины и едкий натрий при следующем соотношении компонентов, мас. :

Хлористый кальций 1-5

Глина. 2-10

Едкий натрий 0,1-0,3

Вода Остальное

1463772

Т аблиц а 1

1,60

1 03, 1,50

0,1 1,0

0,2 2,5

0,3 5,0

8,30

7,79

8,50 ь8,7 2,5

Таблица 2

64-66 61-63 Нет Нет

64-66 61-63

1,60

1 50

2,0 20 8,30

1,0 40 8,10

0,1

7 0 20 7 79

215 40 7 ° 70

0,2

10э0 20 8э50

5 0 40 8э30

0,3

64-66 61-63

64-66 61-63

1,03

0,98

64-66 61-63

64-66 61-63

1,50

1,50

Редактор Н. Гунько

Заказ 792/32 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

Глина

СаС1

Na0H

Глин а

СаС1

Na0H

Глина

Сас1.

NaOH

1 2,0

2 7,0

3 10,0

Вода при

Т =

=20 С

Составитель T. Бердышевская

Техред А. Кравчук,, Корректор С,Шекмар