Состав для вакуумного сульфонитрооксидирования инструментальных сталей

 

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к среднетемпературному сульфонитрооксидированию, и может быть использовано в инструментальной промышленности, радиоэлектронике , приборостроении. Цель - увеличение износостойкости , улучшение технологичности, повышение качества обработки при одновременном снижении стоимости обработки. Состав содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: 15%-ный водный раствор сернокислого аммония, 1,5-6, моноэтанола мин 40-43, кубовый остаток регенерации этиловых спиртов остальное. Использование состава позволяет снизить сажеобразование, понизить температурный интервал обработки, повысить износостой кость инструмента в 1,5 раза по сравнению с прототипом. табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>з С 23 С 8/28

ГОСУДАРСТВЕННО КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 46&8014/02 (22) 03.05,89 (46) 30.06,91. Бюл. 1Ф 24 (72) А.H,Tàðýñoâ, В.Н.Тарасов, E.M.Óøàêîва, Л.И.Лебедева и Г.М.Кувшинов (53) 621.785,51.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

ЬЬ 1488361, кл. С 23 С 10/52, 1988, (54) СО(„ТАВ ДЛЯ ВАКУУМНОГО СУЛЬФОНИТРООКСИДИРОВАНИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к среднетемпературному сульфонитрооксидированию, и может быть использовано в инструменИзобретение относится к химико-термической обработке, в частности к среднетем пературному сульфонитрооксидированию, и может быть использовано в инструментальной промышленности, радиоэлектронике, приборостроении.

Цель изобретения — увеличение износостойкости, улучшение технологичности, повышение качества обработки при одновременном снижении стоимости обработки, Состав содержит компоненты при следующем соотношении, мас. $:

15 -ный водный раствор аммония сернокислого 1,5-6,0

Моноэтанола мин 40-43

Кубовый остаток регенерации этиловых спиртов Остальное

Сущность влияния каждого из компонентов на процесс формирования атмосфе„, Ы1,, 1659525 Al тальной промышленности, радиоэлектронике, приборостроении. Цель — увеличение износостойкости, улучшение технологичности, повышение качества обработки при одновременном снижении стоимости обработки. Состав содержит компоненты при следующем соотношении, мас.$: 151ь-ный водный раствор сернокислого аммония, 1,5-6, моноэтаноламин 40-43, кубовйй остаток регенерации зтиловых спиртов остальное. Использование состава позволяет снизить сажеобразовдние, понизить температурный интервал обработки, повысить износостойкость инструмента в 1,5 раза по сравнению с прототипом. 1 табл. ры при вакуумном пиролизе следующая, Ам- Я моний сернокислый позволяет ввести вдвое больше азота и атомарной серы в состав атмосферы, а влага увеличивает полноту пи- в ролиза органических компонентов монозта- О, ноламина и кубового остатка. В результате (р более полного пиролиза и активизации образования атомарного азота, углерода и се- ц, ры при 400-520 С с большей скоростью происходит образование диффузионного " слоя;моноэтаноламин, имеющий большую О: чем триэтаноламин жидкотекучесть, разлагается также при более низких температурах, но вносит в состав большее количество азота, чем триэтаноламин, Кубовый остаток также легко пиролизующийся компонент„ он увеличивает однородность и жидкотеку честь смеси, исключает сажеобразование и ускоряет процесс диффузии за счет каталитического действия содержащихся в нем фурфуролов, Одновременно как утилизуе1659525 мый компонент он снижает стоимость состава в целом.

Состав готовится с использованием аммония сернокислого (NH<)zS04, моноэтаноламина технического С2Н6ОНМ, и кубового 5 остатка регенерации технического спирта.

Водный 15 -ный раствор аммония сернокислого смешивают с моноэтаноламином, затем добавляют кубовый остаток регенерации этилового спирта и после пе- 10 ремешивания раствора магнитной мешалкой в течение 3-5 мин заполняют составом . бачок вакуумной печи СШОЛ-ВНЦ.

Пример. Вакуумное сульфонитрооксидирование грибковых фрез из стали 15

10Р6М5 проводят в печи СШОЛ-ВНЦ с "горячей" ретортой при 550 С с подачей в реторту 20-25 см /ч предложенного состава, содержащего 6,0 Р аммония сернокислого, водного раствора, 43 моноэтаноламина, 20

51;5 кубового остатка регенерации этилового спирта.

После выдержки в течение 60 мин на поверхности тонких режущих кромок сформируется равномерный диффузионный слой 25 повышенной износостойкости, без следов окисления и отслаивающейся окалины. В сравнении с прототипом скорость насыще-. ния азотом и серой повысилась в 1,4 раза, трудоемкость обработки снизилась на 307 30 при сокращении расходов на приготовление смеси на 25-300, При обработке деталей из стали Х21Н5Т исключено выкрашивание режущих кромок, число обработанных деталей до переточки 35 возросло в 2,5 раза.

Данные сравнительных испытаний представлены в таблице.

Как показали производственные испытания, матрицы иэ стали Х12М имеют изно- 40 состойкость 4780-4800 деталей или в 1,5 раза выше, чем при обработке по известному способу с примененйем состава, содержащего сульфитный щелок, триэтаноламин и кубовый остаток этанола.

Установлено, что повышение количества водного раствора аммония сернокислого выше 6 . нецелесообразно ввиду ухудшения чистоты поверхности полированного инструмента без существенного дополнительного повышения износостойкости. Повышение количества кубового остатка при сохранении количества водного раствора аммония сернокислого и уменьшении количества моноэтаноламина несмотря на уменьшение стоимости смеси также неоправдано, так как приводит к ограничению степени насыщения диффузионного слоя азотом при 500-600 С, что ухудшает эксплуатационные свойства инструмента.

Формула изобретения

Состав для вакуумного сульфонитрооксидирования инструментальных сталей, преимущественно быстрорежущих, при изготовлении мелкоразмерных сверл и фрез, содержащий моноэтаноламин и кубовый остаток регенерации этиловых спиртов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения износостойкости, улучшения технологичности, повышения качества при одновременном снижении стоимости обработки, он дополнительно содержит 15 -ный водный раствор аммония сернокислого при следующем соотношении компонентов, мас.7;:

15 /,-ный водный раствор аммония сернокислого 1,5-6,0

Моноэтаноламин 40-43

Кубовый остаток регенерации эти -алых спиртов Остальное !

1659525

Состав I Состав II Состав III вестный состав

Водный раствор аммония сернокислого

1,5 4,0 6,0 елок сульфнтный

>О

Ионозтаноламнн технический

40>0 41,5 43,0

Тризтанола>з>н

5>0

Кубовый остаток регенерации зтнловаго спирта

58 5 54,5 51>0

Относительное насыбение серой и азотом стали Р9И4К8И прн 560 С

2,3

1,8

1,0

2,1

0>39

930

0> 70

770

0,53

950 с

0,47

880

Стоимость 1 л смеси, руб

Износостойкость резцов прн обработке сплава 29НК, мнн

0>06

0,210

О, 100

0,125

Шероховатость поверхности> Е„ > мкм

lI р и м е ч а н и е. Расход смеси, подаваемой в реторту вакуумной печи С!ПОЛ-ВНЦ> 20-45 см /ч для j различных интервалов температур

Составитель Т.Бисерова

Техред M. Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор О.Спесивых

Заказ 1823 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

450-800

1,2 ° 10

-1

О 4 ° 10

450-800

1,1 ° 10

0,5 10

400-8ОО

0,8 10 .S

0,7. 10 убовый остаок

0,0

540-650

1,8 10

1,4 ° 1О

Технические характеристики составов и свойства инструмента,. прошедшего сульфонитроокснднрованне в вакууме в атмосфере продуктов пиролиза смесей

Температурный интервал применения, С

Степень свеГкеобразования> мг/л

Окислительная способность, мг/см ч