Способ цементации деталей из низкоуглеродистой стали

 

Изобретение относится к химико-термической обработке деталей из низкоуглеродистой стали и может быть использовано в машиностроении. Целью изобретения является снижение энергетических затрат и повышение производительности труда. Деталь, предварительно разогретую ТВЧ, цементируют кратковременным воздействием среды с температурой 2200К и давлением 3-5 МПа в замкнутом объеме, причем в качестве среды используют горючую смесь метана и кислорода в объемном соотношении 4:1. Это позволяет повысить производительность труда и снизить энергетические затраты. 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 23 С 8/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ б.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4417070/23-02 (22) 29.02.88 (46) 15.06.90. Бюл. Ф 22 (71) Производственное объединение

"Чебоксарский завод промышленных тракторов" (72) В.Г.Григорьев, B.Н.Александров и В.А.Гончаров (53) 621. 785. 5 (088. 8) (56) Филоненко Б.А. Комплексные диффузионные покрытия, М,: Машиностроение, 1981, с. 5) -55. (54) СПОСОБ ЦЕМЕНТАЦИИ ДЕТАЛЕЙ

ИЗ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к химикоИзобретение относится к области химико-термической обработки деталей из ниэкоуглеродистой стали и мо" жет быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат и повышение производительности труда.

Поверхностную цементацию детали, предварительно разогретой ТВЧ, проводят кратковременным воздействием создаваемой среды с температурой

2200 К и давлением 3-5 МПа. В качестве среды используют горячую смесь метана и кислорода в объемном соотношении 4:1.

На чертеже схематично изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство состоит иэ рабочей камеры 1 с перепускным клапаном 2 для подачи рабочей среды в грузовую ка- .

„„SU„„! 571101 А 1

2 термической обработке деталей из низкоуглеродистой стали и может быть использовано в машиностроении. Целью изобретения является снижение энергетических затрат и повышение производительности труда. Деталь, предварительно разогретую ТВЧ, цементируют кратковременным воздействием среды с температурой 2200 К и давлением 3-5 МПа в замкнутом объеме, причем в качестве среды используют горячую смесь метана и кислорода в объемном соотношении 4:1. Это позволяет повысить производительность труда и снизить энергетические затраты, з.п. ф-лы, 1 табл., ил. меру 3, где производится предвари" тельный разогрев детали 5 индуктором 4 (источник ТВЧ не показан), установленной на поддоне 6, служащей герметизирующим элементом грузовой камеры, и свечи зажигания, Способ осуществляется следующим образом.

Поддоном с установленной на нем деталью герметизируют грузовую камеру с одновременной подачей природного газа, который вытесняет из нее остаточный воздух.

Деталь располагается в рабочей зоне индуктора, в котором производят предварительный его разогрев до

1123-1173 К.

Рабочую камеру заполняют смесью природного газа и кислорода в объемHoì соотношении 4:1 и производят поджиг смеси с помощью свечи зажи1571101. гания. Происходит взрыв горючей смеси, в результате чего выделяется тепловая энергия с повышением давления в рабочей камере. При достижении заданной величины давления срабатывает перепускной клапан и

rорячие продукты сroрания с температурой около 2200 К подаются в грузовую камеру, где производится цемен" тация детали. Благодаря высокой температуре и давлению происходит быстрое насыщение углеродом поверхностного слоя металла, Глубина диффузионного слоя (0,8-1,2 мм) металла достигается за время, составляющее несколько десятков секунд.

Обработка деталей при температуре ниже 2200 К не обеспечивает достижения поставленной цели, так как длительность процесса увеличивается.

При температуре химико-термической обработки выше 2200 К скорость получения диффузионного слоя увеличивается (т.е. повышается производительность ), но на поверхности обрабатываемой детали выделяется слой перлит + сетка Fe C а также графита и окислов по границам зерен, что приводит к хрупкости поверхностного слоя и его оплавлению, т,е. появляются дефекты прожога.

Ограничение давления до 5 МПа в грузовой камере связано с ограничеСпособы Результаты: (+ перераспрототип предлагаемый ход-экономия) Показатели всего, тыс. руб. в тбм числе:

26,0

4,2

-21,8

12,0

3,0

-9,0

Зл ек т роз не рг ия, тыс. руб.

1,2

14,0

-12,8

Количество рабочих, ч ел °

Приведенная годовая программа, тыс. шт.

19680

19680

Текущие затраты на производство годового выпуска по изменяющимся элементам себестоимости

Фонд зарплаты с начислением, тыс. руб. нием эксплуатационных возможностей оборудования и для обеспечения безопасности проведения экспериментов.

При давлении ниже 3 МПа не достигается повышение производительности. Величича диффузионного слоя

0,8...1,2 мм достигается более чем за 40 циклов, требует времени обработки порядка более 40 мин, Данный результат сравним с прототипом.

Данные, представленные в таблице, показывают, что применение предложенного способа позволяет повысить производительность труда и снизить энергетические затраты.

Формула изобретения

1. Способ цементации деталей из низкоуглеродистой стали, .включающий нагрев ТВЧ до заданной температуры в газовой среде, о т л ич аюшийся тем, что, с целью повышения производительности "руда и снижения энергетических затрат, цементацию деталей проводят кратковременным воздействием среды с температурой 2200 К и давлением 3-5 ИПа в замкнутом объеме, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве среды используют горячую смесь метана и кислорода в объемном соотношении

4:l.

l 57) 101

Редактор О. Спесивых

Заказ 1488 Тираж &15 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 03

Cput&èè

ГГЯ

Ю иалимГМ

\ЯЩ ВЮ ВЮВВВЫЮЮВ6ВЮВ

Составитель И. Дашкова

Техред М.Ходанич Корректор М, Кучерявая