Способ цементации стальных деталей

ОП ИСАН ИЕИЗОбРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ Союз СоаетсваСоциал истнчесиввхРеспуопин и 668978. Кл. 23 С 11 с присоединением заявки-ооударатаенный комет СССР по делам изобретений и открытий(54) спОсОБ цементдции стдльных детдл са це, что по- нестаапа атмо ментации может за верхност бильным Цель изобретениесса насышения роме того, снос регулировку уг чет уменьшения ржашего газа в нтенсификация ет обпеготенциапаугперодпозво одного чи ест а ком д О с ечь п ленни.Это достигается за счет того, что угперодный потенциал атмосферы поддерживается непрерывным изменением (увепичением) давления в печи в интервапе 0,01-0,95 атм со скоростью 0,001- 1 атм/ч при подаче в печь нестойкого углеводорода ацетилена. При этом происходит, с одной стороны, непрерывная диссоциация газа на угпероди водород. В зависимости от температуры и скорости подачи ацетипена угперодный потенциал может поддерживаться постоянным или Изобретение относится к метаппургии,конкретнее к способам химико-термической обработки стапьных деталей в вакууме, и может применяться при обработке низкопе гированных и углеродистых сталей, в особенности при обработке мепких деталей.Известен способ цементации стапи с испопьзованием вакуумного нагрева. Способ заключается в том, что цементуемые детапи нагревают в вакууме, а затем в печь вводят газ, содержашнй метан, при этом угперодный потенциап атмосферы опредепяется парциальным давлением метана, которое регулируется общим постоянным давлением атмосферы при цементации, поддерживаемым на постоянном уровне вакуумными насосами, Особенностью способа является интенсификация процесса насышения поверхности углеродом за счет более полной диссоциация метана при пониженном давпении (11Недостатком такого способа цементации в вакууме является сложность опреде пения и регулировки углеродного потенцифары, а также срыв процпри выделении сажи в пемедпить процесс насышени угперодом и сделать его668978 Составитель Л. Бурлинова Редактор Л. Лашкова Техред,М. Петко Корректор В. Синицкая ФМ Юм Заказ 3612/19 Тираж 1129 Подписное БНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, .Ж, Раущская наб.; д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 43непрерывно уменьщаться (скорость диссоциации бопьще скорости подачи); ипи непрерывно увеличиваться (скорость подачибольще скорости диссоциации),Указанный интервал изменения давпе -ния ограничен с нижней стороны (0,01 атм)необходимым,парциальным давлением апотипена для создания на поверхности концентрации 0,8 % С, а с верхней стороны(0,95 атм) - взрывоопасностью технопо Огии из-за возможности взаимодействияатмосферы с кислородом воздухе при разгерметизации печи).В случае нежелательности выпадениясажи на изделии или в конце процесса Бнасьпцения для ограничения концентрацииуглерода в поверхности устанавливаютскорость подачи ацетилена 0,001 атм/ч.В начале процесса для поддержаниямаксимальной скорости насыщения, а так 20же в том случае, когда весь процесс ведется по механизму реакционной диффузии, т.е. с образованием цементита наповерхности, скорость подачи ацетиленаустанавливают 1,0 атм/ч,25П р и м е р. Детали из стали 20 нагревают в вакууме при температуре 950 С,выдерживают 30 мин для выравниваниятемпературы и затем впускают ацетилениз баллона первые 5 мин со скоростью0,1 атм/ч, а затем 55 мин со скоростью0,001 атм/ч при изменении общего давпения в печи эа время процесса от 0,01до 0,1 атм. В результате цементации получают щзментованный слой без карбидной Зсетки глубиной 0,55 мм. Детали из стали 20 нагревают в вакууме до 850 С, вьюдерживают 30 мин, а затем пускают ацетипен непрерывно со средней скоростью1 атм/ч, причем в начапе процесса скорость составпяет 1 атм/ч, а поспедние30 мин - 0,1 атм/ч. Суммарное давлениев печи изменяется в пределах 0,01 -0,95 атм, В результате цементации втечение 1 ч получают цементованный слой0,3 мм. На поверхности стали методамирентгеноструктурного анализа был обнаружен цементит. При проведении цементации в метане и природном газе на деталях иэ стали 20 Х при тех же технологических параметрах в первом случае получают спой 0,25 мм, во втором - 0,08 - 0,10 мм, т,е. предлагаемый способ позволяет щ- тенсифицировать,.процесс насыщения в 2-3 раза. Формула изобретения Способ цементации стальных деталей, включающий нагрев в вакууме до 850- 1000 С и выдержку при этой температуре в атмосфере, содержащей углеводороды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса насыщения в качестве углеводородов используют ацетилен, который непрерывно подают в печь, увеличивая давление от 0,01 до 0,95 атм, со скоростью изменения давления 0,001- Ъ,О атм/ч. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе 1. РЖ "Металлургия", 1975, % 9,реф, 9 И 940,