Способ нитроцементации стальных изделий

 

ОПИСАНИЕ 954503

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк . Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27.03.81 (21) 3267222/22-02 (Я1) М. Ктт.з

С 23 С 9/00

F 27 В 9/04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 3008.82. Бюллетень ¹32

Дата опубликования описания 300882

1эЗ) УДК 621.785. .533(088.8) .В.И.ШапОчкин, Л.М.Семенова, A.Â.Ïîæàðñêèé,,À.TÞÅëûõ;-----"-A.È.ÔàëüêèH, В.К.Деев и О.С.Буренкова

I al

*".= 1::,1r c::.

1 ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИИ

Изобретение относится к химико термической обработке стали .

Известен способ нитроцементации стальных изделий в углерод-азотис. той среде при 860-880оС, при котором подача атмосферы осуществляется в рабочее пространство безмуфельных агрегатов (1j .

Недостатком способа является невозможность получения нитроцементованных слоев с содержанием азота свыme 0,4% (иэ-за термической диссоциации аммиака в печной атмосфере), что необходимо для повышения долговечности таких иэделий как шестерни коробки передач тракторов..

Наиболее близким по технической .сущности и достигаемому результату является способ нитроцементации изделий в углеродазотистой среде, преимущественно в безмуфельных агрегатах, включающий подачу аммиака в-зоны нагрева, насыщения, диффузии и подстуживания равномерно через инжектора и вводы (21 .

В способе содержание азота в слое находится в пределах.0,4-0,5%, однако в поверхностном слое образуются дефекты в виде "темной составфяющейн и трооститных выделений, 1вследствие протекания процесса деаэотирования в зоне подстуживания.

Цель изобретения - повышение качества поверхностных слоев изделий эа счет предотвращения процесса деазотироваиия.

Поставленная цель достигается тем, что в способе нитроцементации стальных изделий в углерод-азотистбй среде, преимущественно в, безмуфельных агрегатах, включающем подачу аммиака в технологические зоны печи, в зоны нагрева, насыщения и диффузии подают 30-50% аммиака, а в зону подстуживания 50-70% от его общего расхода.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример, В нагретый до 870880 С однородный беэмуфельный агрегат, содержащий зоны нагрева, насыщения, диффузии и подстуживания, загружают шестерни из стали 25ХГТ.

Давление в печи 10 .мм вод.ст.

25 Эндогаз в количестве 10 м/ч пода3 ют в трн первые эоны через инжектор, с давлением 1000 мм вод.ст. Природный газ подают в количестве 0;2,м ч в зону нагрева, 0,6 м /ч в зону дифЗ0 фузии. Аммиак подают непрерывно в

954503 количестве 5 м /ч в технологический зоны агрегата по схеме, представленной в табл.1, темп толкания поддонов с шестернями 40 мин.

После нитроцементованного нагрева детали закаливают в масле ИС-20 5 при 150 С. При этом фактор интенсив6 ности охлаждения в закалочном баке

О, 3-0, 4Н.

Результаты исследований предложенного и известного способов при- 10 ведены в табл.2. Содержание углерода. в поверхностных слоях равно 0,5-0,7%.

Мак видно из табл.2, этот способ позволяет предотвратить деазотирование эа счет создания в зоне подстуживания необходимого азотного потенциала и получить нитроцементованные слои без дефектов с содержанием азота в поверхностных слоях более 0,43

Г0,5-0,8Ъ).

Изменение соотношения расхода ам- 20 миака между тремя первыми зонами и четвертой (подстуживания) в сторону уменьшения (меньше 30%) расхода через три первые зоны приводит к снижению глубины нитроцементованного слоя 25 и не позволяет получать легирование поверхностных слоев свыше. 0,4% и более глубоких слоев азотом.

Изменение соотношения расхода аммиака в первые три зоны и четвертую 30 зону в сторону увеличения (свыше 5ОВ) расхода в первые три зоны не обеспечивает получение нитроцементован ных слоев без дефектов и содержаТаблица 1

Расход аммиака, Ъ

Способ нитроцементации

Предлагаемый

80

30

60

50

60

100

Известный

Дефекты слоя по бал- Содержание азота, В лам ОСТ 23.4.52-73

Способ ни- Глубина троцемен- слоя, мм тации! темная со- тростит ставляющая

Предлагаемый

0,2-0,05

0 5-0,2

0,6-0,3

0,3

2-3

0,8

0,6

1,0

0,7

1,2

0,8

0,6-0/3

0,4-0,15

0,4

3-4

2-3

1;2

0,4-0,1

0,,5

5-6

Известный 1,2 преимущественно в беэмуфельных агрегатах, включающий подачу аммиака в

65 зоны нагрева, насыщения, диффузии и

Формула изобретения

Способ нитроцементации стальных иэделий в углерод-азотистой среде, ние азота свыше 0,4%, вследствие развития процесса деаэотирования, Предлагаемый способ позволяет увеличить легированность азотом мартенсита и остаточного аустенита, что в свою очередь позволит повысить долговечность таких иэделий как шестерни коробки передач тракторов. в зоны на- в зону подгрева, на- стуживания сыщения, диффузии

Таблица 2

3 на глубине на глубине

0,05 мм 0,2-0,5 мм

954503

Составитель -С.Потапова

Редактор Е.Лушникова Техред А.Ьч, Корректор С.Шекмар

Заказ 6377/26 Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 подстуживания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ка-: чества поверхностных слоев за счет предотвращения процесса деазотирования, в зоны нагрева, насыщения и диффузии подают 30-50% аммиака, а в

:зону подстуживания — 50-70% от его общего расхода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. РустЕм С.М. Оборудование термических цехов. М., "Машиностроение", 1971, с.129.

2. Авторское свидетельство СССР в 529237. кл. С 21 С 9/00, 1976.