Способ азотирования стальныхи чугунных изделий b тлеющемразряде
О П И С А Н И Е SI0853
ИЗОБР ЕТЕ Н И Я
Союз Советских
Социалистических., Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 04.04,79 (21) 2748160/22-0" с присоединением заявки %в (23) Приоритет— (51) М. Кч
С 23 С 11/16
Государственный комитет (3) ОпУоликовано 07.03.81. Бюллстснь, е 9 (53) уды 6
532 (088 8) по делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (72) Авторы изобретения А. Д. Соколов, Ю. А. Марции, 3. М. Медовой, Л. И. Роговская, С. Г. Елисеева, В. П. Молдаванов,.
В. Ф. Конюк и О. М. Зингер
Одесский конструкторско-технологический институт по поршневым кольцам (71) Заявитель (54) СПОСОБ АЗОТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ И
ЧУГУННЫХ ИЗДЕЛИЙ В ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ
Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к процессам диффузионного насыщения мсталлов элементами в электрическом поле.
Известен способ химико-термической обработки (азотирование) в элекгрическом поле, который заключается в выдержке обрабатываемых изделий в насыщающей атмосфере в электрическом поле. Г1роцссс проводят при подаче положительного потенциала на изделие, а отрицательного — на муфель печи и двухступенчатом изменении напряжения между электродамн в процессе насьпцсния. На первой ступени процесса в течение 1 — 10 мин напряжение между электродами составляет
5000 †100 В, а на второй — 700—
2000 В (1).
Известный способ предусматривает проведение двух ступеней изменения напряжения в насыщающей среде (например, азоте). Это приводит к тому, что неактивированная поверхность изделия сразу же подвергается обработке насыщающим газом.
Бомбардировка ионами азота неактивированной поверхности приводит к образованию на поверхности изделия, а также в окружающей среде соединений, отличны.v. от нитридов железа. Эти соединения препятствуют диффузии азота на участках
2 изделия, где они образовались. При этом снижается чистота обработки изделий и, кроме того, разогрев обрабатываемой детали до температуры насыщения в загряз ненной рабочей среде ухудшает качество упрочненного диффузионного слоя за счет невозможности устранения диффузии загрязняющих примесей.
Цель изобретения заключается в инlo тснсификацпп процесса насыщения, повышении микротвердости и улучшении чистоты поверхности обрабатываемых изделий.
Для этого первую ступень изменения напряжения между электродами осуществляют в атмосфере аргона при напряжении
5000 †100 В.
Ионы азота, имеющие атомный вес
14,0, разогревают обрабатываемое изделие менее интенсивно по сравнснию с аргоном
20 (ат. вес. 39,9). Применение инертных газов с большим, чем у аргона, атомным весом приводит к ухудшеншо чистоты поверхности. Таким образом, аргон, заполняющий контейнер на первой ступени из25 менения напряжения, способствует скорей. шсму очищению поверхности обрабатывае. мого изделия и интенсивному его нагреву до температуры насыщения.
Пример. Обрабатываемые стальные дезО тали помещают в рабочий контейнер, под8!0853
Формула изобретения
Время, мин
Глубина слоя, мкм
84
105 !
26
150
120
Составитель Г. Баринова
Редактор И Гохфелыв Теиред А Камышиикова Корректоры: It Нам и P. Беркович
3 аказ 21 47
Изд. № 251 Тираж 1048
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома кл1очяя к положите ьному источнику тока, а контейнер печи — к отрицательному.
Контейнер гермстизируют и пропускают аргон в течение времени, необходимого для полной замены воздушной атмосферы в рабочем пространстве. На электроды подают напряжение 5000 — 1000 В в течение, например, 3 — 7 мин. При этом происходиг полная активация обрабатываемой поверхности. Затем контейнер наполняют азотом
ii сии>кают напряжение на электродах до
700 — 2000 В, проводят насыщение в течение 60, 80, 100, 120 мин. Испытания способа проводились при ионном азотировании поршневых колец.
Результаты измерения глубины азотированного слоя представлены в таблице.
Результаты обработки показали, что глубина слоя и его микротвердость при двухчасовой обработке по предлагаемому способу составили соответственно
h=150 мкм и Н =650 кг/мм2, а результаты по известному способу при гсх же
4 режимах обработки составили h=120 мкм и Ни = 600 кг/мм .
Таким образом, предлагаемый способ позволяет в 1,24 раза интенсифицировать
5 процесс насыщения, повышает микротвердость диффузионного слоя при сохранении чистоты обработки поверхности детали, Способ азотирования стальных и чугунных изделий в тлеющем разряде, включающий выдержку обрабатываемых изделий в насыщающей атмосфере в электри15 ческом поле, при подаче положительного потенциала на изделие, отрицательного— на муфсль печи и двухступенчатом изменении напряжения между электродами в процессе насыщения, на первой ступени процесса в течение 1 — 10 мин, напряжени между электродами составляет 5000—
10000 В, а на второй ступени — 700-—
20008, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса насыще25 ния, повышения микротвердости и улучшения чистоты поверхности обрабатываемых изделий, первую ступень изменения напряжения между электродами осущестьляют и атмосфере аргона.
30 Источники информации, принязыс Во вниманис при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 519499, кл. С 23 С 11/16, 1975.