Способ газовой цементации стальных изделий

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к химико-термической обработке стальных изделий, и может быть использовано в машиностроении для упрочнения стальных изделий . Целью изобретения является интенсификация процесса насаощения. В зону насыщения подают 5-11%-ный водный раствор смеси плавиковой и азотной кислот. В результате существенно повышается интенси4икация процесса насыщения, в 1,3-1,5 раза, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„3463801 А1 ц11 4 С 23 С 8 22

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4297710/31-02 (22) 19,08,87 (46) 07.03.89, Бюл. У 9 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.К.Афанасьев, В, Г.Плотников и Т.10. Гудкова (53) 621. 793.669. 586. 5 (088. 8)

- (56) .Металловедение и термическая обработка стали: Справочник, /Под ред.

М.Л.Бернштейна, А.Г,Рахштадта. - М,:

Мет аплургия, 1956, с. 612-615, Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу цементации в газовых средах, и может быть использовано в машиностроении дпя поверхностного упрочнения деталей машин.

Целью изобретения являешься интенсификация процесса насьпцения.

Способ газовой цементации стальных изделий включает нагрев до температуры насыщения и выдержку при этой температуре с одновременной noi дачей в зону насыщения природного газа и 5-11Х-ного водного раствора смеси плавиковой и азотной кислот, взятых в соотношении 1:(20-25), при этом указанный водный раствор подают в количестве 28-300 мл на 1 м /ч природно го r as a.

Использ ованнес смеси водных растворов плавиковой и азотной кислот (54) СПОСОБ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЬ

HbIX ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных иэделий, и может быть использовано в машиностроении для упрочнения стальных изделий. Целью изобретения является интенсификация процесса насыщения.

В зону насыщения подают 5-113"ный водный раствор смеси плавиковой и азотной кислот. В результате существенно повышается интенсификация процесса насыщения, в 1„3-1,5 раза.

1 табл., позволяет интенсифицировать процесс насыщения, т.е. увеличивает содержание в смеси активной газовой состав.ляющей, Добавка к природному газу укаэанной смеси водных растворов плавиковой и азотной кислот увеличивает в общей газовой смеси содержание активных.газов, оказывающих sàìåòíoå влияние на ускорение процесса насы.щения поверхности стальных изделий углеродом, Пределы концентраций и количество составляюших науглероживающей газовой смеси обусловлены технологическими требованиями к цементированному слою и сердцевине стального изделия: износостойкий высокотвердьй поверхностный слой должен быть получен при сохранении вязкой серцевины иэделия, Пример, Цементации подвергают образцы из сталей 20, 18ХГТ и

l 46 3801!

2Х2НЧА диаметром 20-22 мм в шахтной цементационной печи ШГЦ-120 при 920940 С, время выдержки при температуре насыщения при обработке по извест" ному способу )4 ч, а при обработке по предлагаемому способу 12,0"14,0 ч, Эффективность обработки при различных способах (известном и предлагаемом) оценивают по глубине. цементированного слоя и результатам измерения твердости. Твердость образцов после насыщения определяют после проведения закалки в воде с 840-860 С, В таблице приведены результаты измерений глубины и твердости цемен» тированного слоя образцов из указанных стапей.

Из таблицы следует, что предлагаемый способ газовой цементации стельных изделий по сравнению с известным позволяет при одном и том же (или меньшем) времени выдержки в процессе насыщения увеличить глубину цементи рованного слоя на 30"50Хе

Добавление к природному газу сме-си плавиковой и азотной кислот в соотношении и количествах, выходящих

sa минимальные пределы щ)едлагаемых граничных значений, не щ)иводит к существенному ускорению процесса цементации и росту глубины насыщенного слоя, поскольку при этом образуется

Сносе! слои после завалин, не стали

18ХГГ 1222НЧА нна насыпанного сло

2 18ХГЧ емя дерзни н теми туре смертию

Кзвествыи

56 - 57 56 - 58

1,0 - 1,! 1,3 - -1,4 1,1- -1,2 56

Предлзтаемый

1,5 1 3 1,5 lр,2" 1,4 56 56" 59 56- 59

1,6 1„4 - 1,5 1,3- 1,4 55 57 - 60 . 57 - 60

1 $1р5 - 1 8 1р4 - 1 ° 6 58 58 - 61 58 - 62

О нытвы! (параметры

ыйиодвт за предлагаемые граничные значения) ! 2 - 1 35 lol 1 ° 2 55 56 $6 - 57 $6 - $7

191$

l,3- 1,4 !>3- 1,4 $6-57 56- $9 56-59

l ° 5

Природный ras

0,7 м1/ч 14,0

28 ип 72-ного водного раствора смеси

8803 ь (1:20) иа м /ч природного газа !4,0

220 wr 112 oro водного раствора смеси BF,BNOs (1:25) на

1 и /ч природ" ного газа 12, i

- 300 мп 52-лого водного раствора смеси

BF+BN0s (»23) на 1 и /ч при" родного газа 12,0

25 мп 32-ного водного раствора смеси

BF+BNOs (1:15) на 1 и >/ч природного газа 14 ° 0

320 ип 132-ного водного раствора смеси Нр+

HNOs (1:30) на

I м !/ч природного газа 14„0 малоактивная газовая среда с низким углеродным потенциалом.

Добавление к природному газу смеси плавиковой и азотной кислоты в соотношении и количествах 9 выходящих за максимальные пределы предлагаежх граничных значений, вызывает окисление поверхности насыщенных деталей

10 и связанное с этим уменьшение механических свойств цементационного слоя.

В результате интенсификации процесса повышается производительность

15 труда при проведении процесса цементации за счет сокращения времени выдержки в процессе насыщения, формула иэ обретения

Способ газовой цементации стальных изделий, включающий нагрев до температуры насыщения и выдержку при этой температуре с одновременной подачей

25 природного газа в зону насыщенияв отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса насыщения, в процессе выдержки в зону насыщения дополнительно подают 5-11ХЗО ный водный раствор смеси плавиковой и азотной кислот в соотношении 1:(2025) в количестве 28-300 мп на 1 м8/ч природного гas а,