Способ химико-термической обработки изделий из быстрорежущих и инструментальных сталей

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1730876(51)М, Кл, С 23 С 11/18 Гасударственный комитет по делам изобретений и открытий(53) УДК 621. ,7 85,51. 533 (088.8) Дата опубликования описания 03,05,80(54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИД ЕЛИЙ БЫСТРОРЕЖУШИХ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ 1Изобретение относится к химико-гермической обработке, в частности к процессам совместного насыщения стали, преимущественно быстрорежушей, азотом и углеродом.Известны способы азотирования (нитроцементации) в смеси газов;, %;аммиака 30, природного газа 70 илиаммиака 50, пропана 50 при 550- 570 С ЯИзвесте 1 Атакже способ азотирования быстрорежушего инструмента аммиаком, заключающийся в насыщении стали азоотом при 520540 С в течение 30 мин в чистом аммиаке, затем в течение часа в аммиаке, разбавленном азотом в соотг ношении 70% азота и 30% аммиака, с последующим охлаждением инструментав чистом азоте 2.Недостатками известных способов являются незначительная величина нитридной зоны и обшей глубины слоя, от- сутствие пластичной переходной зоны и охрупчивание слоя за счет непроизволь 2ных изменений расхода аммиака и различной степени насыщения азотом,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса и повьппение износостойкости обрабатываемых изделий.Поставленная цель достигается тем,что химико-термическую обработку ведут при 520 580 С в две стадии; первую в аммиаке, вторую в смеси аммиакаи азота в соотношении 1:1, добавляя на 1 Овбеих стадиях 1-2% пропан-бутана порасходу подаваемой газовой, смеси, аохлаждение проводят в среде азота.П р и м е р . Детали из быстрорежушей стали Р 18 ф 2 помешают в герметизированный контейнер а принудительнойциркуляцией газовой среды. После герметизации контейнера в него подают аммиаки продувают до полного вытеснения воздуха. После продувки контейнер с деталями помещают в щахтиуто печь, нагретую доо520 С, и проводят прогрев до рабочей температуры с непрерывной подачей 98-99%аммиака. По достижении рабочей темпе3 7308 ратуры в контейнер добавляют пропан бутан 1-2% от обшего расхода газовой смеси и осушествляют изотермическую выдержку в течение 1,0 ч с непрерыв ной подачей газа. Затем в течение 1,0- 1,5 ч в контейнер подают смесь аммиака и азота в соотношении 1:1, т.е, 48-50% азота и 48-50% аммиака с добавлением пропан-бутана 1-2% по расходу. По истечении. времени выдержки подачу аммиа ка и пропан-бутана прекращают, контейнер с деталями выгружают из печи и ох лаждают с подачей азота в количестве 3-10 объемов рабочей камеры за час при принудительной циркуляции. 15Проведение процесса в смеси аммиака, азота и углеводородного газа приводит к формированию в азотированном слое более пластичных включений карбонитридной фазы, к увеличению равномер ной переходной зоны, а охлаждение в потоке азота позволяет предотвратить охрупчивание поверхностного слоя за счет деазотизации оС - твердого раствора,После обработки получают диффузионный слой глубиной 0,020-0,050 мм с пластичной карбонитридной зоной на поверхности, твердость которой 1100- 1200 ед. по Виккерсу. При азотировании по известному способу получен слойЗО 76 40,010-0,030 мм с поверхностной твердостью 1000-1100 ед, по Виккерсу.Предлагаемый способ позволяет повысить износостойкость деталей в 2-4 раза и сократить продолжительность процесса в 1,21,5 раза.Формула изобретен ияСпособ химикьггермической обработкиизделий из быстрорежуших и инструментальных сталей, включаюший азотирование при 520-580 С в течение 0,5 1,0 чна первой стадии в среде аммиака, навторой стадии в течение 1,0-1,5 ч всреде аммиака и азота и последующееохлаждение в азоте, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса насышения и повышения износостойкости обрабатываемыхдеталей, на обеих стадиях в насышаюшуюатмосферу вводят 1-2% пропан-бутана отее расхода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лахтин Ю, М. и др, Азотированиестали. М., машиностроение", 1976,с. 230,2. Авторское свидетельство СССР120524 кл. С 23 С 11/16, 1947прототип) .Составитель Л . БурлиноваРедактор О, Колесникова Техред М. Кузьма Корректор М, ШарошиЗаказ 1472/15 Тираж 1074, ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва,Ж 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4