Закалочная среда
Изобретение относится к закалочным средам, преимущественно к средам для закалки легированных сталей , в частности, при термообработке с нагревом в вакууме или инертных газах. Цель изобретения - увеличение срока службы среды и улучшение качества закалки за счет снижения коробления и повышения твердости обрабатываемых деталей. Закалочная среда содержит, об.% : триэтаноламин 1-3, моноэтаноламин 25-30, сульфитный щелокостальное. Предложенная среда имеет высокую и стабильную во времени охлаждающую способность при улучшенных антикоррозионных свойствах. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (l1) (11 4 С 21 D 1/60
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4318796/23-02 (22) 19,10,87 (46) 23.08.89. Бюл. 11 31 (72) А.Н.Тарасов, В.Н.Тарасов, Е.М.Ушакова и М.С.Белоусов (53) 621.78.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1(1118695, кл. С 21 D 1/60. (54) ЗАКАЛОЧ11АЯ СРЕДА (57.) Изобретение относится к закалочным средам, преимущественно к средам для закалки легированных сталей, в г
Изобретение относится к эакалочным средам, применяемым преимущественно для закалки легированных сталей, в частности при термообработке с нагревом в вакууме или инертных газах.
Цель изобретения — увеличение срока службы среды и улучшение качества закалки за счет снижения коробления и повьппения твердости обрабатываемых деталей.
Закалочная среда содержит сульфитный щелок, триэтаноламин, моноэтаноламин при следующем соотношении компонентов, об.Х:
Триэтаноламин 1-3
Моноэтаноламин 25-30
Сульфитный щелок Остальное
Состав практически достигает свойств масел пониженной вязкости, применяемых для закалки, но по технологическим свойствам превосходит их. Повышается равномерность охлаж2 частности при термообработке с нагревом в вакууме или инертных газах.
Цель изобретения — увеличение срока службы среды и улучшение качества закалки за счет сидения коробления и повышения твердости обрабатываемых деталей. Закалочная среда содержит, об./: триэтаноламин 1-3, моноэтаноламин 25-30, сульфитный щелок — ос1альное. Предложенная среда имеет высокую и стабильную во времени охлаждающую способность прн улучшенных антикоррозионных свойствах, 2 табл, дения тонкостенного вырубного и резьбонакатного инструмента из быстрорежущих сталей и высокохромистых сталей карбидного класса, исключается местное окисление при закалке с нагревом в вакууме, повышаются антифрикционные свойства поверхности.
Триэтаноламин и моноэтаноламин при суммарном их количестве в составе 26-337., обладая свойствами ингибиторов коррозии, предотвращают ее ,развитие при межоперационном хранении, при этом не требуется промывка деталей перед отпуском, так как не происходит пригара закалочной среды во всех интервалах отпуска. Кроме того, эа счет введения моноэтаноламина стабилизируется охлаждающая способность и стабильность среды при длительном ее использовании, в том числе при закалке с нагревом в распланах солей, в окислнтельной атмосфере и в защитной, 3 1502631
Повьппенное содержание сульфитного щелока в закалочной среде позволяет осуществлять неизотермическое сульфонитрооксидирование от температур закалки высоколегированных сталей перлитного, мартенситного и о карбидного классов от 900 до 1200 С, Конструкционные детали, закаленные после окончательной механической об- 10 работки, и инструмент с заданной геометрией формообразующих кромок от температур вакуумного нагрева имеют более высокую износостойкость и антифрикционные свойства. 15
Использование в составе закалочной среды технического триэтаноламина, технического моноэтаноламина и фактически бросового продукта сульфитного щелока позволяет сократить стоимость среды в сравнении с минеральными маслами, но обеспечивает качественную закалку деталей и инструмента csожной конфигурации. физические свойства предлагаемой закалочной среды приведены в табл,l, В табл, 2 приведены свойства образцов из высоколегированных сталей при термической обработке с охлажде" йием в предлагаемой и известной средах.
Пример l. .Закалочную среду предлагаемого состава готовили с при" менением моноэтаноламина техническо- 35 го С Н OHN, триэтаноламина техничес 2 б кого (С Р ОН) Н и сульфитного щелока КЦБЗ-2 с содержанием летучих
0,4Х нелетучих минеральных 0,80Х, лигносульфоновых 10,0Х кислот. 40
В щелок после предварительного кипячения для удаления сернистых летучих вводили последовательно при перемешивании ЗХ триэтаноламина и
ЗОХ моноэтаноламина. Полученный про- 45 зрачный раствор желтовато-коричневатого оттенка переливали в закалочный бачок из нержавеющей стали и использовали при закалке резьбонакатных плашек из стали Х12М. 50
После нагрева в вакууме 0 0133 Па при 1000 С плашки переносили из реторты лечи СШОЛ-ВНЦ в закалочную среду и охлаждали в ней до комнатной температуры.
В процессе закалки определяли концентрацию сернистого ангидрида, сернистого водорода и аммиака над закалочным бачком. Их содержание в атмосфере не превышало п.д.к,, равной 10 мг/м, или было на уровне следов., Детали после закалки имели ровную синевато- серую поверхность, твердость объемная составляла HPC
62,5-63,5, следов разъедания и коррозии на резьбовой части не наблюдалось. При низком отпуске без дополнительной промывки после закалки, как в известных способах закалки в масле, не происходило пригара к поверхности остатков закалочной среды.
Увеличение количества триэтаноламина в среде выше ЗХ и моноэтаноламина вьппе ЗОХ существенно не улучшало ее свойств, но повышалась стоимость и степень пригара к поверхности высокохромнстой стали при закалке и отпуске. Увеличение количества сульфитного щелока выше 74Х отрицательно влияло на величину деформации и снижало однородность поверхностного слоя при вакуумной закалке практически всех высоколегированных сталей.
Формула изобретения
Закалочная среда преимущественно для термической обработки деталей из высоколегированных сталей, нагреваемых в безокислительной атмосфере, содержащая продукт сульфитной варки целлюлозы, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью увеличения срока службы среды и улучшения качества закалки за счет снижения коробления и повышения твердости обрабатываемых деталей, она дополнительно содержит триэтаноламин и моноэтанолами, а в качестве продукта сульфитной варки целлюлозы — сульфитный щелок при следующем соотношении компонентов, об.Х:
Триэтаноламин 1-3
Моноэтаноламин 25-30
Сульфитный щелок Остальное
1502631
Т а б л и ц а 1
Содержание компонентов, об,7
Вязкость Темперакинематитура кио пения, С
Тризта- Ионозта- Сульфитный ноламин ноламин щелок ческая, сСт
25,0
30,0
27,5
30,0
1,0
3,0
2,0
l,0
74,0
67,0
70,5
69,0
3,45
5 60
3>85
5 30
109>5 !
16,0
112,0
113,5
Таблица2
Марка стали, режим нагрева
Среда нагрева прн закалке
Состав охлакдающей среды > об, Е дефорл>а- ЭффективТвердость
НРСэ
Сульфитная проба ция по ное время использова ния среды>ч длине
IOO мм, в поверхностной зоне мкм
Сталь 35ХФМА, закалка от
900 С, выдеркка
60 мин, отпуск
270 С
Предловенный:
Сулъфитный щелок
Моноэтаноламин
Триэтаиоламин
70>0
27,0
3,0
Вакуум !
O II воздух
48-52
44-45
IО4О
I>O
0,7
140
740
43-47
0,2
5,0
84>5
0 5
Вакуум
lO Ла
42-44
60-63
0,1
l8O
Сталь 7ХЗ saкалка от 850 С, выдерщка 45 иин
Вакуум
l0 Па, Защитная атмосфера
l,2
1210
69,0
30,0
1,0
59-61
50 отпуск 270 С
Иэвестньй:
Барда сульфитная
Вода
Цинк сернокислый
790
210
0>4
58-60
15,0
84,85
0,15
260
Oi3
56-58
40-45
58-59
7,20
25>О
70,5
27,5
50-55
64-65
Аргон
15-20
55-57
Сульфитный щелок 74,0
Моноэтаноламин 25,0
Триэтаноламин 1,0
Составитель T.Áåðäüïïåâñêàÿ
Редактор В>Данко Техред М.Дидь1к Корректор H,1>1уска
Заказ 5046/35 Тираж 530 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат иПатент", г.уагород, ул. Гагарина, 101
Сталь 4Х5 МФС закалка от 10001020 С, 30 мин
Сталь Р6М5, индукционный нагрев 1200 С, 75 с
Сталь 95XI8, закалка от
1040-1050 С, 30 мин
Вакуум !
О lIa, Защитная атиосфера
Вакуум
Известный:
Барда сульфитная
Вода
Цинк сернокислый
Предловенный:
Сульфитный щелок
Моноэтаноламин
Триэтаноламин
Сульфитный щелок
Моноэтаноламин
Триэтаиоламин
Сульфитный щелок
Моноэтаноламин
Триэтаноламин
