Закалочная среда

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к закалочным средам на основе водорастворимых полимеров, применяемых при термообработке сталей. Цель изобретения - повышение качества закаливаемых изделий путем улучшения механических свойств, исключения пятнистой твердости и следов коррозии. В состав закалочной среды входит 0,5 - 0,7 мас.% натриевой соли карбоксимитилцеллюлозы, 0,3 - 0,7 мас.%, натриевой соли ортофосфорной кислоты, остальное - вода. Применение закалочной среды позволит исключить расслоение раствора. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Л 1) (si)s С 21 D 1/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (, Ь, 0 фь

OO (Л

1М, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741116/02 (22) 08.08.89 (46) 23;07.91. Бюл. М 27 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) А, С. Моисеева, Н. А. Букреева, С. B. Моисеев, А.Н.Минков,Н.M.Êîëåñíèê,Ì.M.Äüÿêîâ . и Л. В. Плеханова (53) 621.78.063{088,8) (5S) Авторское свидетельство СССР

М 1411341, кл. С 21 О 1/60, 1986. (54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА

Изобретение относится к металлургии, а именно к закалочным средам на основе водорастворимых полимеров, применяемых при термообработке сталей.

Целью изобретения является повышение качества закаливаемйх изделий путем улучшения механических свойств, исключения пятнистой твердости и следов коррозии.

Поставленная цель достигается тем, что в состав закалочной среды входит натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, натриевая соль ортофосфорной кислоты и вода при следующем соотношении компонентов, мас, :

Натриевая соль карбоксиметил целлюлозы 0,5-1,0

Натриевая соль ортофосфорной кислоты 0,3-0,7

Вода Остальное (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к закалочным средам на основе водорастворимых полимеров, применяемых при термообработке сталей. Цель изобретения — повышение качества закаливаемых изделий путем улучшения механических свойств, исключения пятнистой твердости и следов коррозии, В состав закалочной среды входит 0,5-0,7 мас. натриевой соли карбоксимитилцеллюлозы 0,3-0,7 мас., натриевой соли ортофосфорной кислоты, остальное — вода. Применение закалочной среды позволит исключить расслоение раствора, 2 табл.

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-KMLO, представляет собой белое порошкообразное вещество с насыпной массой 400800 кг/см . Степень замещения гидро ксил ьн ы х групп 0,4-1.2, степень полимеризации 200-1500, плотность

1590 кг/м температура )азмягчения

170 С. Растворы соли натрия карбоксиметилцеллюлозы в воде характеризуются высокой вязкостью.

Натриевая соль ортофосфорной кислоты (NazHP0<) представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Реакция раствора щелочная. В сухом состоянии устойчива при хранении, Добавка в состав среды натриевой соли ортофосфорной кислоты позволяет исключить расслоение раствора, а зто исключит трещинообразование, обеспечит повыше1664852 ние охлаждающей способности в области наименьшей устойчивости аустенита, исключающей неравномерную твердость, повысит механические свойства и исключит коррозию деталей.

Приготовление и испытание предлагае-. мого состава закалочнай среды осуществляют в следующей последовательности: приготовление состава закалочных сред, определение условной вязкости зака,лочных сред, определение охлаждающей способно,сти эакалочных сред, испытание закалочных сред, определение качества (распределение твердости по поверхности, механические свойства, трещины, коррозия).

Закалочные среды приготавливают пу тем добавления в воду расчетных количеств (порциями) натриевой соли карбоксиметил,целлюлозы с одновременным перемешива нием, чтобы не было сгустков полимера.

После полного растворения натриевой

,соли карбоксиметилцеллюлозы вводят рас .четное количество натриевой соли ортофос,форной кислоты. Получают среду определенной консистенции. Температура

,всех растворов 23 С.

Приготовлены и испытаны пять составов предлагаемых сред и состав среды, принятый за прототип (см. табл. 1).

Все образцы были изготовлены иэ стали !

40Х, (Образцы нагревали в камерной злект ропечи до 850 С с выдержкой из расчета 1,5 мин на 1 мм сечения, после чего охлаждали в предлагаемых средах и в среде, принятой за прототип.

Отпуск производили при 550 С с выдержкой 1,5 ч с дальнейшим охлаждением на воздухе.

Физико-механические характеристики испытуемых составов закалочных сред приведены в табл.2

Установлено, что добавка натриевой соли ортофосфорной кислоты создает равномерное распределение среды по объему и обеспечивает повышение охлаждающей способности в области наименьшей устойчивости аустенита (650-400 С), исключающей пятнистую закалку. Скорости охлаждения в этой области в составах 1 — 3 27,7, 21,7, 15,8 град/с при вязкости 11,7, 12,1; 13,4 с соответственно.

5 Скорость охлаждения в мартенситной области (300 †1 С) 13,7, 10,8, 8,1 град/с соответственно, что предупреждает образование трещин.

Механические свойства обеспечивают

10 качество деталей. Коррозия отсутствует.

При содержании в закалочной среде натриевой соли ортофосфорной кислоты менее 0,3% вязкость уменьшается до 10,5 с, скорость охлаждения в мартенситном ин15 тервале температур приближается к скорости охлаждения воды, что способствует образованию трещин.

При содержании в закалочной среде более 0,7% натриевой соли ортофосфорной

20 кислоты происходит пересыщение раствора, вязкость увеличивается до 16,6 с, что уменьшает передачу тепла от изделия к жидкости и, как следствие, приводит к получению заниженных механических свойств

25 и твердости.

Применение предлагаемого состава закалочной среды с добавлением натриевой соли ортофосфорной кислоты позволит повысить качество деталей (создать равномер30 ную твердость по поверхности, повысить механические свойства, исключить трещины и предотвратить коррозию) за счет создания однородной среды.

35 Формула изобретения

Закалочная среда, содержащая натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества закаливаемых иэделий

40 путем улучшения механических свойств, исключения пятнистой твердости и следов коррозии, она дополнительно содержит натриевую соль ортофосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, 45 мас.%:

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 0,5-1,0, Натриевая соль ортофосфорной кислоты,0,3-0,7, 50 Вода Остальное.

1664852

Та блиц а 1

Содержание компонентов, мас.7 з по составу

Компоненты

1 2. 3 4

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы

0 5

0,75

1,0

0,5-3,0

Натриевая соль ортофосфорной кислоты

0,3

0,5

0,7

Техническая бура

Сульфитный щелок

Остальное Остальное Остальное

Таблица 2

Сост ачество детвлей орость о я, с, в еле твиде вннческне свойства

ВВ О" 9 КС!Г Распределение тверНПа Х I днlс>аз достн ttRC ло поверхности

0-400

1 23

11>7 27>7 13,7

1065 16,8 59,0 !47 0 29,0 29,0 29,0

2 23

3 23

4 23

29,5 30,0 30 0

29,0 29,0 30,0

27,0 30,0 28,5

23,0 22,0 22,0

10,8

8>t

11,2

2,1

21,7

15,8

8,3

1,9

12,1

t3>4

12,3

201

Составитель Т. Бердышевская

Редактор В. Иванова Техред М,Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 2367 Тираж 402 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Произеодстеенно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, >0>

Отсутст- 975 вует To не 965

Следи 950 коррозии 890

1060 16,4 59,0 147,0

1060 16,2 59,0 147,0

1040 15,8 57,5 137,0

1020 !2,6 42,7 99;5

0,1-0 5

0,05-0, 1

Остальное