Способ упрочнения стальных изделий

(19) (1) а(З 1) С 23 С 8/56ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВ АВтппсВОВУ сВВВВтВВстВУ,стали", М., Металлургия, 1975,с, 500.2. Авторское свидетельство СССРУ 576350, кл. С 23 С 9/10, 1973.(54)(57) 1. СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно изуглеродистой стали, включающий диффузинное насыщение при 540-580 оС в расплаве активных солей на основе цианата калия и охлаждение, о т л и-ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения толщины .и твердости кизносостойкости диффузионного слоя, после насыщения осуществляют нагрев. до 650-800 С, выдержку в течениео2-60 мин и охлаждение в масле.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что нагрев до 650- 800 оС проводят в соляной ванне непосредственно после насьв 1 ения при 540- 580 С.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ н й с я тем, что после диффузионного наси".,ения при 540-580 С про-водят охлаждение в воде.1151Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и можетбыть использовано для упрочнениястальных изделий.Целью изобретения является увеличение толщины и твердости дидЖузионного слоя,Изделия подвергаются вьдержкев активном расплаве цианата калияпри 540-580 С, последующему нагреву 10с вьдержкой при 650-800 С, а затемзакалке,При нагреве полученного диффуэиоионого слоя уже до 650 С происходитразложение слоя соединений, в результате чего во время вьдержки при температуре повторного нагрева азоти углерод диффундируют вглубь металла.Резкое охлаждение приводит к образованию в поверхностном слое струк- Отуры азотистого мартенснта, упрочненного нитридами. Такая структура обеспечивает высокую твердость и износостойкость поверхностного слоя.Полученный в результате обработки 5упрочненный слой имеет специфическоестроение: на поверхности образуетсясплошной слой высокой твердоститолщиной 20-100 мкм, под этим слоемрасположена зона исходной структуры, З 0отдельные участки которой упрочненыв результате мартенситного превращения,Для получения именно такой структуры поверхностного слоя изделияонагревают и выдерживают при 650-800 С,при нагреве выше 800 С происходитопрактически полное рассасывание диффузинного слоя, и эффект упрочненияповерхностного слоя не достигается. 40Время выдержки при повторномнагреве определяется температуройэтого нагрева и химическим составомстали. При нагреве до 650 С рекоомендуется назначать время выдержки 45о30-60 мин, при нагреве до 800 С -2-15 мин.Операцию повторного нагрева можнопроводить как непосредственно посленасыщЕния перенося детали из ванныкарбонитрации в соляную ванну,так и после охлаждения карбонитрированных деталей в воде.П р и м е р, Проводят обработкудеталей из листа стали 08 КП по 590 3следующей технологии; карбонитрацияв расплаве ККСО 853, КСОэ 15 Х, продуваемом воздухом, в титановом тигле,опри 580 С, в течение 1 ч. Одна партияобразцов охлаждена в воде, высушенаи затем нагрета в нейтральной соляной ванне, вьдерживается и подвергается закалке в масле. Другая партияпереносится в нейтральный расплавнепосредственно из ванны карбонитрации,После карбонитрации на поверхностидетали получен слой соединений толщиной 10 мкм, твердость которого 450500 Н 5 о, твердость общего диффузионного слоя незначительно превышаеттвердость сердцевины.После повторного нагрева и закалкина поверхности формируется упрочненныйслой, толщина и твердость которого дляобеих партий образцов существенно неотличается и представлены в таблицев зависимости от температуры и времени выдержки при повторном нагреве,Как видно из таблицы в результатеповторной термообработки диффузионныйслой получает значительное упрочнение.1Использование предлагаемого способа упрочнения стальных изделийимеет следующие преимущества;1) Исключение ядовитых веществиз технологического цикла поверхностного упрочнения по сравнению сбазовым вариантом - высокотемпературным цианированием.2) Возможность получения болеевысоких прочностных свойств и большейтолщины упрочненного слоя по сравнению с методом карбонитрации, чтопозволяет значительно повысить прочность и износостойкость всего иэделия.3) Отсутствие деформации и коробления в связи с более низкими температурами повторного нагрева, чем прицианировании,4) Устранение необходимости окончательной шлифовки в связи с упрочнением поверхностного слоя в отличиеот метода химико-термической обработки с последукицим выеокотемпературнымнагревом, приводящим к разупрочнениюповерхностного слоя,60 30-40 700 25 60 еоо 25 60 Составитель Р, КлыковаТехред О.Ващиаина Корректор М. Наксимищинец Редактор П. Коссей Заказ 2263/19, Тираа 900 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раувская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ущгород, ул. Проектная, 4 25-30 45-50 45-50 70-75 90-100 1100-1000 750-700 900-850 800-700 650-600