Способ борирования стальных изделий

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке,. В частности к процессам борирования, и может быть использовано в машиностроении для упрочнения Стальных изделий. Цель - снижение трудоемкости процесса борирования за счет исключения операций по rej3- метизации и разгерметиза1(ии контейнеров, Способ включает нагрев и выдержку в печи с защитной атмосферой, которую создают путем подачи в печное пространство триэтаноламина в количестве 700-800 г/Ч'М , • При зтом не требуется повторного нагрева под закалку. 1 табл.(ЛСИзобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, в частности к процессам борирования, и может быть использовано в машиностроении при упрочнении стальных издели1й.Цель изобретения -снижение трудоемкости процесса борирования за счет искяюченйя операций по герметизации и разгерметизации контейнеров. 'Способ борирования стальных изделий включает нагрев и выдержку в печи с sautftT* ной атмосферой, при зтом защитную атмоеферу со^ют путем подачи триэтаноламина в печное пространство в количестве 700'8(Ю г/ч на 1 м^ печного пространства.П|)и нагреве свыше 500° С триэтаноламин разлагается по реакции(C2H4OH)3N-—*2СН4+ЗССН-HCN-I-3H2.В Свою очередь, метан и цианистый водород {Разлагаются по реакциям:СИ4 —^С-»-2Н2 2HCN^H2 + 2C + 2N2 В результате указанных реакций образуются активный углерод, водород и азот, что и создает защитную атмосферу.Количество тризтаноламина при борировании выбрано из следующих соображений. При подачетриз(таноламинаменее700г/ч< fM^ образуется недостаточное количество газов Н2, С и N2, в связи с чем не создается необходимой защитной атмосферы при борировании и, соответственно, на упрочняемых участках детали боридные слои не образуются или же их толщина недостаточна.Подача триэтаноламина более 800 гУч1( ж м^ приводит к неоправданно большому расходу тризтаноламина и ухудшает условия диффузионного насыщения поверхности бором.'^ с>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК

В (l9j 0О (я)з С 23 С 8/70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4314350/02 . (22) 09 10.87 (46) t5.02.92. Бюл. I4 6 (71) Краматорский научно-исследователь-ский и проектно-технологический институт машиностроения и Производственное абье-динение путевых машин "Тихорецкпуть-: маш (72) А.Н. Минков,. H.M. Колесник, А.Е. Гатченко, В.В. Пилипенко, А.А; Русанов, П,И.

Абабков и Т.И. Шульга

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

3) 621.793.669.586,5 (088.8)

6) Авторское свидетельство СССР

N. 1638199, кл. С 23 С 8/70, 1985, Козловский И.С. Химико-термическая обработка шестерен. М.; Машиностроение, 1970, с. 20t.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, в частностй к процессам борирования, и может быть использовано в машиностроении при упрочнении стальных изделий, Цель изобретения — снижение трудоеМкости процесса борирования эа счет исключения операций по герметизации .и разгерметизации контейнеров..

Способ борирования стальных изделий включает нагрев и выдержку в печи с занят-:: ней атмосферой, при этом защитную атмосферу создают п ем подачи триэтаноламина в печное пространство в количестве 700-.800, г/ч на 1 м печного пространства.

При нагреве свыше 500 С триэтаиола- . мин разлагается. по реакции (СзНФОН)зй 2СН4+ЗСО+ НСИ+ ЗЙ2,.

В свою очередь, метан и цианистый во. д@род разлагаются по реакциям:

/ (54) СПОСОБ БОРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

{57) Изобретение относится к металлургии. а именно к химико-термической обработке,. в частности к процессам борирования, и может быть использовано в машиностроении для упрочнения стальных изделий. Цель— снижение трудоемкости процесса борирования за счет исключения операций по герметизации и разгерметизации контейнеров.

Способ включает нагрев и выдержку в печи с защитной атмосферой, которую создают путем подачи в печное пространство триэтаноламина в количестве 700-800 г/ч м . з

При этом не требуется повторного нагрева под закалку. 1 табл.

СН4 "C+2Hz

2 HCN - Hz+ 2C+ 2Nz

В результате указанных реакций образуются активный углерод, водород и азот, что и создает защитную атмосферу..

Количество триэтаноламина при борировании выбрано из следующих соображе-. ний, При подачетриэтаноламина менее700г/ч» ям образуется недостаточное количество газов

Н2, С и Nz, в связи с чем не создается необходимой защитной атмосферы при борировании и, соответственно, на упрочняемых участках детали боридные слои нв образуются или же их толщина недостаточна.

Подача триэтаноламина более 800 г/ч г

g м приводит к неоправданно болевому рас-. ходу триэтаноламина и ухудшает условия диффузионного насыщения поверхности бором.

1712461

Толщина борированного слоя, мм

Условия борирования

Предложенный способ

Подача триэтаноламина в количестве 675 г/ч мз на 1 мз печного пространства

0,03-0,0ч

Подача триэтаноламина в количестве 700 r/í ì

О, 10-0, 12

Подача честве

Подача честве

Подача честве тризтаноламина в коли750 г/ч м тризтаноламина в коли800 г/ч и триэтаноламина в коли825 г/ч мз

0э1О-0112

О, 10««0, 12

0,67-0,08

Известный

Борирование в контейнерах с насыщающей смесью ; защитная ат; мосфера создается путем гер-, метизации контейнера; закалка осуществляется с повторного нагрева после разгерметизации контейнера

° е «в ° в «в«ве ее «еее«в«вее«веееее «ввев«еев«, В табл, 1 приведены результаты экспериментов при различных условиях борирования (борирование при Т - 890О С, t 6 ч).

Способ осуществляется следующим образом.

Подготавливают поверхность детали для термодиффузионного насыщения (протирают, обезжиривают и т. и.); упрочняемый участок детали покрывают реакционной смесью: загружают деталь в печь и нагревают до температуры борирования; при нагреве-и выдержке создают защитную атмосферу путем подачи триэтаноламина в печное пространство в количестве 700-800 г/ч а м . з

После. завершения борйрования выгружают иэделие из печи и, если предусмотрено технологическим процессом, производят закалку непосредственно с нагрева для борирования. в

Пример. Осуществляют борирование штампа для горячего деформирования из стали 5ХНМ в шахтной печи -105.

Защитную атмосферу создают путем подачи в печное пространство триэтаноламина в количестве 708 r/÷ м . Продолжиз тельность борирования 6 ч при 890 С. По окончании процесса борирования выполняют выгрузку штампа иэ печи и закалку в масле после предварительного подстуживания на воздухе.в течение 15 мин. Толщина

5 боридного слоя, определенного на образцах-свидетелях, составляет 0,10-0,12 мм, Эксплуатационная стойкость штампа повысилась в 3,5 раза, Таким образом, применение предло10 женного способа по сравнению с известным снижает трудоемкость процесса. борированйя эа счет исключения операций по герметизации и разгерметизации контейнеров.

Формула изобретения

Способ борирования стальных изделий, включающий нагрев и выдержку в насыщающей среде в печи с защитной атмосферой, 20 отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости за счет исключения операций по герметизации. защитную атмосферу при нагреве и выдержке при бориравании создают путем подачи в печное

25 пространство триэтаноламина в количестве

700-800 г/ч . м .