Способ химико-термической обработки

) Приоритет света Министров С Опубликовано 30.06,76. Бюллетень24(088.8) делам нзобретени и открытий Дата опубликования исания 09.09,76(54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Изобретение относится к области химико- термической обработки, в частности к процессам диффузионного насыщения металлов элементами в электрическом поле.Известно ускоряющее действие электрического поля на процессы насыщения 1,Наиболее близким к предлагаемому является способ химико-термической обработки /азотирование/ в электрическом поле, который заключается в изотермической выдержке обрабатываемых изделий при атмосферном давлении в электрическом поле, создаваемом источником постоянного тока. Изделия являются катодом, анод выполнен в виде специального металлического диска. Напряжение между электродами составляет 1000 в 21.Нагрев и изотермическая выдержка обрабатываемых деталей осуществляются внешними источниками тепла (нагревателями печи). Недостатком известного способа является низкая скорость формирования диффузионного слоя и применение для нагрева деталей до рабочей температуры внешних источников тепла,Предлагаемый способ отличается от известного тем, что, с целью интенсификации и повышения экономической эффективности процесса его проводят в насыщающей атмосфере электрического поля при подаче положительного потенциала на изделия, отрицательного - на муфель печи и ступенчатом изменении напряжения между электродами, причемна первой ступени процесса в течение 1 -10 мин его поддерживают максимальным -5 000 в000 в, а на второй ступени в 705 2000 в,Предлагаемый способ заключается в следующем,Обрабатываемые детали помещают в рабочий контейнер, подключая к положитель 10 ному источнику постоянного тока, контейнерпечи - к отрицательному, Контейнер герметизируют и пропускают насыщающий газ в течение времени, необходимого для полной замены воздушной атмосферы в рабочем прост 15 ранстве.На электроды подают от источника постоянного тока напряжения 5000 в 100 вольт втечение 1 - 10 мин.После этого плотность тока доводят до 8 -20 9 ма/сме (в это время напряжение между деталью и муфелем составляет 700 - 2000 в) ипри этих параметрах проводят основной циклобработки,Регулирование процесса ведут по величине25 плотности тока, протекающего между обрабатываемой деталью и муфелем печи, и по напряженности электрического поля,В отдельных случаях регулирование можетпроводиться дополнительным нагревом рабо 30 чего контейнера внешними источниками тепла,519499 Формула изобретения Составитель В, ХацерноваТехред Е. Подурушина Корректор И, Позняковская Редактор Е. Шепелева Заказ 1831/5 Изд. Мо 1532 Тираж 1068 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Диапазон температур выбирается с учетом конкретного вида химико-термической обработки.Так, например, при азотировании конструкционных сталей образцы подключают к положительному электроду, муфель - к отрицательному. После герметизации муфеля пропускают аммиак до полной замены воздушной атмосферы контейнера аммиачной. Затем в течение 1 - 10 мин на электроды подают напряжение 10000 в, после чего плотность тока доводят до 8 ма/см и напряжение составляет 780 в, Расход аммиака при объеме муфеля 1,5 л составляет 0,98 л/час.Азотирование технического железа при напряжении на электродах на первой ступени процесса 8000 в, 1=3 мин и на второй ступени процесса 780 в в течение 1 час при расходе аммиака 0,98 л/час и температуре окружающей среды 20 С позволяет получить азотированный слой глубиной 0,35 мм.На стали 38 ХМЮА, обработанной по тому же режиму, глубина слоя составляет 0,28 мм при твердости НЧ 1000.На стали Х 166 азотированный слой составляет 0,08 мм.На стали Р 18 при времени выдержки на второй ступени 3 час азотированный слой составляет 0,15 мм.Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить процессы химико-термической обработки без применения внешних источников нагрева, интенсифицирует насыщение и может найти широкое применение для упрочнения деталей машин и инструмента. 1. Способ химико-термической обработки,включающий выдержку обрабатываемых изделий в насыщающей атмосфере в электриче ском поле, отличающийся тем, что сцелью интенсификации и повышения экономической эффективности процесса, его проводят при подаче положительного потенциала на изделия, отрицательного - на муфель печи и 15 двухступенчатом изменении напряжения между электродами в процессе насыщения,2. Способ химико-термической обработкипо п. 1, отличающийся тем, что на первой ступени процесса в течение 1 - 10 мин напря жение между электродами составляет 5000 -10000 в, а на второй ступени - 700 в 20 в. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;25 1. Металловедение и термическая обработка металлов, 1964, п 1 в 12, с. 46 - 47, статья Калинович и др. Влияние постоянного тока на скорость цементации стали,2. Костюченко В. М Урцева Е. И. АзотиЗО рование в электрическом поле; Научные труды Магнитогорского горнометаллургического института, 1965, вып. 38; 1966, вып. 49 - 54.