Способ газовой цементации

О П И С А Н И Е 1 и 533674ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЯДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик;явлспо 07.06.74 (21) 203179 присоединением заявки Ло 2) С 23 С 111 Государственный комнт(23) Г орпт Совета Министров СССло делам изобретенийн открытий ко .по 0 1 О 76 Б ст 3) УЛК 621.785.51,066.(72) Автор изобретени К. Г. Гаделши явител 4) СПОСОБ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ Изобретение относится к области химико- термической обработки и может быть использовано при поверхностном упрочнении деталей в машиностроении.Широко известна цементация по односту пенчатому режиму в атмосфере эндогаза с добавлением в него науглероживающего газа (городского, пропан-бутана и др.) 11.Более близким к предлагаемому является способ двухступенчатой газовой цементации, 10 при котором на 1 ступени процесса используют смесь эпдотермического газа с добавлением городского газа (исходного) в количестве 9.:0,5%, а на 2 ступени процесс ведут в атмосфере того же эндогаза с добавкой го родского газа 4 - 5% по объему 2.Однако при известном способе цементации выравнивание концентрации углерода до заданного его содержания на поверхности происходит, в основном, за счет обеднения угле родом твердого раствора, что приводит преимущественно на теплопрочных сталях к снижению твердости, прочности и износостойкости цементованной поверхности.Целью изобретения является создание спо саба газовой цементации преимущественно теплопрочных сталей, обеспечивающего предотвращение обезуглероживания твердого раствора и говышение контактной выносливости деталей. 30 С целью достижения указанной цели предлагается способ, которьш отличается от известного тем, что процесс ведут при повышении углеродного потенциала от 1 ступени ко 2, сначала добавляя в эндогаз в качестве науглероживающего газа 1 - 1,5% по объему пропан-бутана, а затем 2 - 2,5 о.П р и м е р. Детали, преимущественно из теплопрочных сталей, помещают в шахтную цементационную печь прп температуре 930 + 10 С и вводят эндогаз с точкой росы 0= 2 С, приготавливаемый пз пропан-бутана. При достижении рабочей температуры в печи в эндогаз добавляют пропан-бутан: на 1 ступени, равной 2/3 общего времени выдержки, в количестве 1 - 1,50/о по объему, прп этом происходит преимущественное насыщение углеродом твердого раствора в поверхностном слое деталей, Затем, на 2 ступени, равной 1/3 времени выдержки, добавку прона н-бутана доводят до 2 - 2,5,о по объему, при этом происходит насыщение цементуемой поверхности до оптимального содержания углерода, образование в поверхностном слое мелкодпсперсных карбидов, что способствует фор мированию слоя с высокой твердостью и пзпосостойкостью.Результаты испытаний представлены в таблице.При известном 2-ступенчатом режиме с пониженным углероднымпотенциалом на 2 ступени При предлагаемом 2-ступенчатом режиме4,5 - 5,0 1 О 45 5,0 - 6,0 0,75 05 - 06 0,3 60 - 61 58 - 60 59 - 60 95,0 95,0 91,0 22 5 6,8 14,7 Формул а изобретения Составитель В. ХацерноваРедактор Е. Шепелева Техред В, Рыбакова Корректор Т. Гревцова Заказ 2358/13 Изд М 17 а 4 Тираж 1068 Подписное ЦНИИПИ Государстве;шого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/51 ииография, ир. Саиуиова, 2 Продолжительность процесса дляполучения слоя 1,0 - 1,2 мм, часСодержание углерода в твердомрастворе на поверхности готовойдетали (после шлифовки), ооТвердость поверхности послешлифовки, единиц Р,Усталостная прочность при чистомизгибе на базе 1 10 циклов, кгс/мм 2Контактная выносливость приконтактном напряжении 230 кгс/ььР,млн, циклов Как видно из таблицы, за счет перераспределения углерода в твердом растворе па поверхности готовой детали (после шлифовки) при известном 2-ступенчатом режиме цементации содержится 0,3, при 1-ступенчатом - 0,5 - 0,6, а пои предлагаемом режиме - 0,75% углерода.Контактная выносливость повышается в 3 раза. Способ газовой цементации, преимущественно теплопрочных сталей, включающий двухступенчатую выдержку в атмосфере эндогаза с добавлением науглероживающего газа, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения контактной выносливости цементованного слоя, в качестве науглер оживающего газа 5 используют пропан-бутан и процесс ведут приповышении углеродного потенциала от 1 ступени ко 2, сначала добавляя в эндогаз 1 - 1,5% по объему пропан-бутана, а затем 2 - 2,5%. 1 О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Райцес В. Б. Технология химико-термической обработки на машиностроительных заводах, 1965, с, 68 - 69.15 2. Лвт. св.326257, кл, С 23 С 11/10, 1969.