Закалочная среда

 

883I (!lj76

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со(оз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.08.77 (21) 2516416/22-02 с присоединением заявки № (51) М. К .

С 21D 1/60 (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (53) УДК 621.78.063 (088.8) .ио делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. А. Белоконь

Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения (71) Заявитель (54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА

Гасударственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области термической обработки металлов, в частности к закалочным средам используемым для спрейерной закалки металлов.

Известна закалочная среда, представляющая собой водный раствор силиката, позволяющая снизить трещинообразование на деталях из узкой номенклатуры сталей (1).

Кроме этого, в результате частого погружения горячих деталей в данную среду (или массивных деталей), а также контакта с углекислотой атмосферы, закаливающая способность среды быстро меняется, а выпадающий в осадок гель забивает отверстия спрейера. На поверхности деталей образуется трудно удаляемый осадок.

Эти недостатки ограничивают применение указанной закалочной среды при спрейерной закалке (нужен всегда свежий раствор) практически исключают ее применение при закалке деталей после их окончательной механической обработки. Кроме того, указанная среда не является антикоррозионной и для предотвращения коррозии закаленных деталей необходимы специальные меры.

Известна закалочная среда, представляющая собой 30%-ный раствор углекислого калия в воде (2). При погружении горячей детали в среду вследствие меньшей теплопроводности данного раствора и образования на поверхности детали пленки, обогащенной углекислым калием (в результате испарения воды) теплоперенос от детали замедляется и общая скорость охлаждения становится более равномерной. Это уменьшает коробление деталей.

Недостатки известной закалочной среды следующие.

Закалочная среда, содержащая 30% растворенного сухого вещества, имеет пониженную жидкотекучесть. Это не позволяет применять ее при закалке с индукционным нагревом и спрейерным охлаждением, Среда не является антикоррозионной. (5 Известна закалочная среда, содержащая азотистокислый натрий, триэтаноламин- и воду при определенном соотношении компонентов, которая обладает антикоррозионными свойствами и применяется при индукционной закалке (3). Недостатком известной среды является наличие деформации в деталях после закалки, обусловленной повышенной скоростью охлаждения в мартенстном интервале.

Целью изобретения является создание закалочной среды, позволяющей уменьшить деформацию и коробление обрабатываемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что закалочная среда содержащая соль азотной

Формула изобретения

Составитель А. Секей

Редактор E. Братчикова Техред И, ненчко Корректор Л. Орлова

Заказ 1985, 5 Изд. № 501 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4!5

Сапунова, 2

Типография, пр. кислоты и воду, дополнительно содержит углекислый калий и эмульсол при следующем соотношении компонентов (вес. %):.

Нитрит натрия 0,5 — 1,0

Углекислый калий 1,0 — 1,5

Эмульсол 4,0 — 5,0

Вода Остальное

Конкретное количество компонентов в составе закалочной среды выбирается в зависимости от большей или меньшей склонности к короблению и трещинообразованию (большей или меньшей критической скорости закалки), а также большей или меньшей склонности к корродированию тех или иных марок сталей. Стали, подвергаемые термообработке, по своей критической скорости закалки и склонности к корродированию подразделяются на две главные группы.

Первая группа. Стали, имеющие большую критическую скорость закалки, склонность к корродированию.

Вторая группа. Стали, имеющие меньшую критическую скорость закалки и меньшую склонность к корродированию. 25

В связи с таким группированием сталей количество вносимых компонентов в закалочную среду производится по двум вариан,там.

Для первой группы сталей. Вариант 1.

Нитрит натрия технический (натрий азотистокислый NaNO ) 1%

Калий углекислый технический (КвСО) з 1,5%

Эмульсол 5%

Вода Остальное

Для второй группы сталей. Вариант 2.

Нитрит натрия технический (натрий азотисто- 40 кислый NaNO ) 0,5%

Калий углекислый технический (K2CO) 3 1%

Эмульсол 4%

Вода Остальное

Для проверки описываемой закалочной среды проводилось сравнительное испытание трех сред:

1, Нитрпт натрия 1,0

Углекислый калий 1,5

Эмульсол 5,0

Вода Остальное

2. Натрий азотистокислый 1,0

Триэтанол амин 0,45

Вода Остальное (прототип) 1

3. Вода при 20 С.

Испытания проводились на статорах перфоратора диаметром 167,4 — 0,15 мм, изготовленных из стали 45 в количестве 5 штук для каждой среды. Детали подвергались индукционному нагреву до 900 С. Объемному охлаждению в среде с температурой

20 — 30 С и отпуску в конвейерной закалочной печи при 280 С в течение 85 мин.

Твердость после обработки должна находиться в пределах 46 — 49 HRC.

Деформация детали определялась разницей в величине внутреннего диаметра статора до и после термообработки. Результаты испытаний показали, что при закалке в описываемой среде деформация не превышает

0,08 мм, в то время как при закалке в известной среде деформация составляет 0,4 мм, и практически не отличается от деформации при закалке в воде.

Для проверки коррозионной стойкости деталей после закалки в указанных средах, последние помещались в климатическую камеру с влажностью 95 на 130 часов (время максимального вылеживания перед сборкой) .

Результаты испытаний показали, что описываемая среда, так же как и известная, не вызывает появления коррозии в течение указанного времени, Предложенная среда не токсична, не пожароопасна и может служить заменителем, наиболее широко применяющимся для закалки воды и масла.

Закалочная среда, содержащая соль азотной кислоты и воду, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения коробления деталей при закалке, она дополнительно содержит углекислый калий и эмульсол при следующем соотношении компонентов (вес. %):

Нитрит натрия 0,5 — 1,0

Углекислый калий 1,0 — 1,5

Эмульсол 4,0 — 5,0

Вода Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 272341, кл, С 21D 1/60, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 382701, кл. С 21D 1/60, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

М 456839, кл. С 21Р 1/60, 1973.