Карбюризатор для цементации

,5-1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им.В.В.Куйбышева (53) 621.785067,5(088,8) (56) 1, Справочник термиста. Под ред. С.А.филипова, М., фМашиностроение", 1975, с, 149.2. Авторское свидетельство СССР В 490871, кл. С 23 С 9/06, 1974 (прототип).(54) (57) КАРБЮРИЗАТОР ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ, включающий углеродосодержащее вещество и по крайней мере один из карбонатов металлов 1 и/или Ц групп, о т - л й ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности карбюризатора и уменьшения его загрязняющей способности, в качестве углеродсодержащего вещества использованы древесные опилки н дополнительно в состав карбюризатора введен водородпоглощающий металл при следующем соотношении компонентов, мас.В: Древесные опилки 89-95 Один из карбонатов металлов 1 и/нлигрупп 4, 5-10 З Водородпоглощающий металл 0Изобретение относится к,химико-термической обработке, конкретно к составам смесей, применяеых для цемеитации деталей иэ сталей на машиностроительных, ремонтных и др. предприятиях.5Известен карбюризатор для цеиентации сталей, содержащий карбонатыщелочных.и щелочноземельных металлови углеродсодержащее вещество в видеугля или сажи 1 З. ОНедостатком этого карбюриэатораявляется медленное протекание процесса цементации, требующее длительнойработы цементационных печей и неоправданной затраты энергии. 15Наиболее близким к изобретению патехнической сущности и достигаемомурезультату является карбюризатор 2содержащий, мас. ВгАморфный углерод15-бО . 20Один иэ карбонатовметаллов 1 и/илигрупп 1-.15Полиамндное .соединение Остальное 25Укаэанный карбюризатор содержит всвоем составе аморфный углерод в виде сажи, однако .на деталях, цементируемых н этом карбюриэаторе, наблюдается окисление поверхностных слоеви образование окислов на границах зерен н слоях значительной толщины всталях, не содержащих счалиностойкихкомпонентов 1,В результате окисления поверхностного слоя до 0,07 мм максимальнаятнердость слоя достигается не наповерхности, а на глубине 0,150,3 мм и верхний слой должен удаляться с помощью механической обработки.В результате проникновения кислорода по границам зерен и образованияокислон на границах зерен после цементации н иэнестном карбюризаторенаблюдается охрупчинание цементованных слоев, вследствие чего несущая способность деталей, определяемая допустимыми контактными напряжениями, не соответствует экстремаль.ным условиям эксплуатации, напримердля деталей внутреннего центратора,предназначенного для монтажа магистральных трубопроводов контактныедавления достигают величины1700 МПа).При цементации н известном карбюриэаторе аморфный углерод необходимо 55окислить до образования окиси углерода, которая непосредственно нэаимодейстнует с цементуемым металлом.Процесс окисления углерода идет сзатратой. значительных количеств тепловой энергии и медленно.Применение сажи в карбюриэатореприводит к образованию аэрозолей,которые, проникая н организм рабочих, вызывают поражение дыхатеъгьных 65 путей и загрязняют кожные покрова, одежду и оббрудование. Аморфный углерод является продуктом переработки газон и нефтепродуктов и имеет от. носительно высокую стоимость.Целью изобретения является повыШение эффективности карбюризатора и уменьшение его загрязняющей способности.Поставленная цель достигается тем, что в состав карбюризатора внедевы, мас.ВгДревесные опилки 89-95Один из карбонатовметаллов 1 и/илигрупп 4,5-.10Водородпоглощающий металл 0,5-1Повышенная эффективность карбюриэатора указанного состава позволяет осуществлять цементацию изделий на большую глубину за более короткий срок, чем с использованием карбюризатора известного состава.Цементированные иэделия могут работать при высоких контактных напряжениях.Карбюризаторы трех разных составов. готовят, смешивая древесные опилки, карбонат натрия и титановую стружку в табл.1). Указанные составы были опробованы для цементации деталей.Каждый состав карбюризатора вместе с деталью загружают в контейнер так, что карбюриэатор окружает деталь со всех сторон. Сверху насыпают слой отработанного карбюризатора толщиной от 10 до 50 мм. Затем контейнер закрывают крышкой с гаэоотводамн. Карбюризатор был апробирован на изделиях иэ Ст, 20 Х (ГОСТ 4541-71 . Глубина цементации определялась металлографическим методом. Допустимые контактные напряжения определялись на модернизированной установке типа МИМ. Результаты исследований поверхностных. слоев деталей цеменоВ тонанных при 950 .С в известном и предлагаемом карбюризаторах, приведены в табл,1 н 2. Иэ табл.1 следует, что глубина цементованных слоен больше при цементации в предлагаемом карбюрнзаторе, В табл.2 приведены результаты испытаний на износостойкость деталей иэ той же стали, цементованных в известном и предлагаемом карбюриэаторах. Иэ табл.2 видно, что детали, цементонанные в известном карбюризаторе, не выдерживали 4000 циклов с атия при агоуэке 1500 МПа153 кгс/мм ) после цементации н течение 4,5 ч.,Детали, цементованные в предлагаемом карбюриэаторе, выдерживали 4000 циклон,;ри, нагрузке 1800 МПа после цементации при той же продолжительности.1071664 ловия труда. В качестве основного компонента карбюриэатора используются отходЫ деревообрабатывающей про" мышленноети, что способотвует уменьшению загрязнения окружающей среды. Карбюриэатор может быть применен на любом машиностроительном заводе, имею= щем простейшее термическое оборудование.Таблица 1 Соотношение компонентов, мас.В,Карбюриэатор Сода безводная Древесные опилкиТитановая стружка 1,53,0 4,5 1,8,10 Предлагаемый 89 3,3 1,0 0,5 2,9 7,5 1,7 2,7 3,2 4,5 3,0 1,6 0,5 2,6 Натриеваясода ПолиИзвестный йморфный углерод. амндное . соединениена основекапро- лактама 1,35 15 70 0,9 1,5 Т а б л и ца 2 Карбюриэатор Допустимые контактные напряжения, Мпа,после цементации Длительность цементации, ч 1 5 3,0 4,5 Известный 1420 1480. 1500 1770 1800 1700 Предлагаемый ВНИИПИ 34 каз 77/22Тираж 900 Подписноеай ефилиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная, 4"йредлагаеваай карбюризатор не дает аэрозолей, не загрязняет сажей людей и оборудование. Йредлагаемай карбвризатор более дешев за счет замены дорогого углеродсодержащего Компонента и обеспечивает более чистую поверхность. Применение предлагаемого карбюриэатора позволит улучшить усГлубина цементованных слоевмм) в Ст. 20 Х после цементации при 950 ф С Длительность цементации, чГ