Способ цементации стальных изделий

 

Изобретение относится к технологии химико-термической обработки с помощью концентрированных потоков энергии. Изобретение позволяет увеличить толщину цементованного слоя, обеспечивает возможность регулирования в нем концентрации углерода и существенно упрощает технологическое оборудование. Поверхность стальной заготовки нагревают до температуры плавления с помощью шнура электродугового разряда в потоке плазмообразующего газа с содержанием углерода 30-92,3% при скоростях относительного перемещения обрабатываемой поверхности и шнура электродугового разряда в пределах 0,1-25 мм/с, силе тока дуги 5-300 А с последующим охлаждением. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09409 А1 (19) (И) 1) 4 С 23 С 8/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4288234/31-02. (22) 21.07.87 (46) 23.09.89. Бюл. 1Ф 35 (7 1) Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им. И.А.Лихачева (72) О.А,Водяницкий, В.Д.Кальнер, Ю.В.Курочкин, В.А.Огневский, А.Е.Панков, Б.В.Скворцов, И.Н.Шкля-.: .ров, С.А.Ирасов, В.С.Крапошин и К.В.Шахлевич (53) 621.785.51.52 (088.8) (56) Анисимов В.Н., Баранов В.KI, Краношин В.С. и др. Насыщение железа углеродом при пробое газа атмосферного давления излучением импульснопериодического СО -лазара. — Поверхность, 1984, У 9, с. 119-126. .Новожилов Н.М. Основы металлургии дуговой сварки в газах. — М.: Машиностроение, 1979.

Изобретение относится к технологии химико-термической обработки с помощью концентрированных потоков энергии. Целью изобретения является увеличение интенсивности процесса и возможность регулирования содержания, углерода в изделии.

Цепь достигается тем, что согласно способу скоростной цементации сталей нагрев поверхности стальной saготовки до температуры плавления осуществляют шнуром электродугового разряда в потоке плазмообразунш его газа с содержанием углерода 30-92,3% при

2 (54) СПОСОБ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАПЬНЬИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к технологии химико-термической обработки с помощью концентрированных потоков . энергии. Изобретение позволяет увеличить толщину цементованного слоя, обеспечивает возможность регулирования в нем концентрации углерода и существенно упрощает технологическое оборудование. Поверхность стальной заготовки нагревают до температуры плавления с помощью шнура электродугового разряда в потоке плазмообразующего газа с содержанием углерода .30-92,3% при скоростях относительного перемещения обрабатываемой поверхности и шнура электродугового разряда. в пределах 0,1-25 мм/с, силе тока дуги 5-300 А с последующим охлаждением..1 табл. скоростях относительного перемещения обрабатываемой поверхности и шнура электродувного разряда в пределах

0,1-25 мм/с, силе тока дуги 5-300 А и последующего охлаждения.

При реализации способа используют генератор низкотемпературной плазмыплазмотрон, работающий на жидких ра- Ф» бочих телах, богатых углеродом. Жид- и кость, попадая в разрядную камеру плазмотрона, испаряется и, взаимодействуя с дуговым разрядом, превращается в углеродсодержащую плазму, истекающую из сопла плазмотрона пер4 около 8000-10000 ИПа. Содержание углерода в цементованном слое составляет около 1-4,5%i

Формула изобретения

Параметры цементации

Иатерн дерпайие Скорость> Ток> А Содернание . Глу лерода в мк/с углерода,Х >й авме, Х твер, Па мператур грена

Сталь 45 Т. пл. го 3000 Выгорание углерода

35 зоо

1500

0,2

0>1 5

0 1 5

1О 100

15 гоо

25 зоо

25 350 о,s

0>8

4 > 5 зо

45 уо

92,3

92,3

Испарение материала, поверхностные дефекты

20 1000

Зыгорание углерода о,г

О,!

Текли- Т. пл. ческое мелево °

ОО8 ИР

25 2000

1гоо ьооо

1ЗОО !ОООО

2ООО !ОООО о,г

0 5

2,0

4,5

1ОО

-3ОО

360

О,1

25 зо

92,3

9г,з

Испарение материала> понерйностные дефекты > >>>>Г

Составитель А>Борисенко

Редактор Н.Гунько Техред М>Ходанич Корректор С.Шекмар

> > ь

Заказ 5765/22 Тираж 942 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.ужгород, ул. Гагарина, 101

3 1509409 пендикулярно к обрабатываемому участку поверхности.

Плазмотрон устанавливают в специальном приспособлении обеспечиваю5 щам его перемещение относительно об" рабатываемой поверхности образца с большим диапазоном скоростей.

Результаты обработки по предлагаемому способу приведены в таблице.

Металлографический анализ показывас. ет, что в процессе плазменной обработки происходит интенсивное насыщение зоны расплава углеродом на глубину до 2,0 мм. При этом в зависимости от режимов обработки микроструктура модифицированной зоны представляет собой пакетный или высокоуглеродистый игольчатый мартенсит, цементит и остаточный аустенит с мнкротвердостью

Способ цементации стальных изде.-,. лий, включающий нагрев в углеродосодержащей атмосфере концентрированным потоком энергии и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и ре- . гулирования концентрации углерода в иэдещ и, используется электродуговой разряд в потоке плазмообраэующего газа с содержанием углерода 30...92,3%, силе тока дуги 5...300 А и скоростях перемещения изделий относительно дуги 0„1...25 мм/с.