Закалочная среда

 

Использование: термическая обработка изделий из легированных и углеродистых сталей. Сущность изобретения: закалочная среда содержит, мас.%: натриевую соль сополимера стирола и малеинового ангидрида 0,2-10,0, техническая бура 0,1-0,5, алюмометилсиликзт натрия 0,0001-0,001, соль щелочных и щелочноземельных металлов соляной кислоты 0,1-0,5, остальное - вода. 2 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 21 О 1/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОВРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««« «Э 0,0001-0,001 (21) 4836589/02 (22) 07.06,90 (46) 23,08.92. Бюл. М 31 (71) Научно-производственное объединение

"Атомкотломаш" (72) В.В. Светличный, T,В, Охрименко и И.Б. Кузнецов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1500684, кл. С 21 0 1/60, 1987. (54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА

Изобретение относится к термической обработке, а именно к составам закалочных сред, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения, например в энергомашиностроении для закалки изделий из легированных и углеродистых сталей.

Известна полимерная среда для закал-. ки, содержащая воду, водорастворимый полимер, хлористый натрий и едкий натр. при следующем соотношении компонентов, мас. : неполная железная соль полиакриловой кислоты 0,01 5,0; хлористый натрий

0,10-1,0; едкий натр 0,25-2,0, и вода — остальное.

Недостатком данной среды является нестабильность процесса охлаждения, вызываемая наличием пленочной фазы охлаждения, что проявляется в неравномерной твердости на поверхности деталей после их закалки.

Зэ прототип выбрана закалочная среда, содержащая, мас. : натриевая соль сополимера стирала и малеинового ангидрида

0,2-10,0, техническая бура 0,001-0,5, алюмометилсиликонат натрия 0,0001-0,001, вода остальное.

Недостатком известной среды является неравномерная твердость, получаемая на

„„.Я2 „„17563б7А1 (57) Использование: термическая обработка изделий из легированных и углеродистых сталей. Сущность изобретения; закалочная среда содержит, мас, : натриевую соль сополимера стирола и малеинового ангидрида

0,2-10,0, техническая бура 0,1 — 0,5, алюмометилсиликат натрия 0,0001 — 0,001, соль щелочных и щелочноземельных металлов соляной кислоты 0,1-0,5, остальное — вода.

2 табл., 1 ил. поверхности закаленных изделий, связанная значительной по времени продолжительностью пленочной фазы охлаждения.

Целью изобретения является улучшение качества закалки за счет устранения пленочного кипения.

Поставленная цель достигается тем, что закалочная среда, содержащая натриевую соль сополимера стирола и малеинового ангидрида, техническую буру, алюмометилсиликонат натрия и воду, дополнительно содержит соль щелочных и щелочноземельных металлов соляной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Натриевая соль сополимера стирала и малеинового ангидрида 0,2 —.10,0

Техническая бура 0,1-0,5

Алюмометилсиликонат натрия

Соль щелочных и щелочноземельных металлов соляной кислоты . 0,1-0,5

Вода Остальное

Введение в состав закалочной среды для изделий из углеродистых и легировэн1756367 ных сталей соли щелочных и щелочноземельных металлов соляной кислоты, например хлористого натрия, хлористог(калия в количестве 0,1 — 0,5 мас., при заданном соотношении остальных компонентов обеспе- 5 чивает улучшение качества закалки изделий путем устранения неравномерной твердости поверхности, за счет исключения стадии пленочного кипения.

При содержании солей щелочных и ще- 10 лочноземельных металлов соляной кислоты менее 0,1 мас.$ пленочная фаза кипения не устраняется, а значит поверхность закаливаемых изделий имеет неравномерную твердость. При содержании солей щелоч- 15 ных и щелочноземельных металлов свыше

0,5 мас., закалочная среда расслаивается (см, результаты испытаний в табл. 1).

Среду приготавливают следующим образом; В расчетном количестве воды рэс- 20 творяется 0,5 едкого натра, В полученный раствор засыпается стироталь из расчета на литр раствора, Полученная взвесь подогревается до температуры 90 С и перемешивается до полного растворения порошка. 25

В результате получаем 12.",ь-ный концентрат водного раствора полимера.

Используя этот концентрат и водораствьримые добавки, готовим предлагаемую закалочную среду. 30

Для испытания предлагаемой среды в лабораторных условиях было приготовлено и опробовано 5 составов.

Результаты испытаний сведены в табл.

1 И2. 35

Составы 1 и 5 (см, табл, 1) соответствуют составам, выходящим за пределы заявляемых концентраций, примеры 2 и 4 соответствуют граничным составам и пример 3— оптимальному составу., 40

Охлаждающая способность закалочных сред оценивалась путем замера твердости после закалки на поверхности пластинок размером 6х 20х120 из стали 40Х и кубиков

50х 50х 50 из стали 5ХНМ. 45

О пятнйстости после закалки судили по разбросу величин твердости на поверхности указанных образцов.

Формула изобретения

3акалачная среда, содержащая натриевую соль сополимера стирола и малеинового ангидрида, техническую буру, алюмометилсиликонат натрия и воду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества закалки за счет устранения пленочного кипения, она дополнительно содержит соль щелочных и щелочноземельных металлов соляной кислоты при следующем соотношении KQMlloнентов, мас. :

Натриевая соль сополимера стирала и малеинового ангидрида 0,2- -10,0

Техническая бура . 0,1-0,5

Алюмометилсиликонат натрия, Соль щелочных и щелочноземельных . металлов соляной кислоты 0,1-0,5

Вода Остальное

0,ОО01-0,ОО1

Оценку охлаждающей способности проводили также при помощи регистрации кривых охлаждений — центра хромоникелевого цилиндра (20 Cr< 80 N1) диаметром 12,5 и длиной 60 мм (см. табл. 2), Регистрацию кривых охлаждения проводили с помощью координатного самописца "Watanabe 251".

Кривые охлаждения хромоникелевого цилиндра в известной среде — кривая 1, в предлагаемой по составу 3 — кривая 2, и в масле — кривая 3 (см. фиг. 1), Результаты замеров твердости после закалки в 5 составах предлагаемой среды и в известной приведены в табл. 1.

Предлагаемая среда при заданных соотношениях компонентов не имеет пленочной фазы кипения, что обеспечивает равномерную твердость поверхности изделий после их закалки. Кроме того, среда пожаробезопасна, нетоксична, не содержит дефицитных компонентов и улучшает санитарно-гигиенические условия труда.

3756367

Таблица 1

Таблица 2

Значение скоростей охлаждения центра цилиндрического образца размером 12,5к60 из сплава Инконель-600 s 1$-ном растворе ПК-2, к/с

1756367

Т,C

Составитель Л. Мозговая

Техред М.Моргентал Корректор П. Гереши

Редактор Л. Волкова

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

Заказ 3063 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5