Способ нитроцементации стальных изделий

САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ Св дорож ССР8.Р8.(57) ПОСОБ НИТРОЦЕИЕНТАЦИИ АЛЬНЫ термидах,нитрозова ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЧИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(22) 09. 07. 8671) Иосковский автомобильнояый институт(72) О.И.Лахтин Я;Д.Коган, В.А.Александров, А.А.Булгач, А,Е.Иежонов и С.П.Бибиков 56) Авторское свидетельство У 863715 кл. С 23 С В/26, 19Авторское свидетельство СС В 475427, кл. С 23 С 8/26, 19 Изобретение относится к химикоческой обработке в газовых срев частности к аэотированию и цементации, и может быть испольо в машиностроении для повышения эксплуатационной стойкости инструмента, изготовленного из быстрорежуших сталей. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости инструмента. Согласно способу нитроцементациио изделия выдерживают при 450-600 С на первой стадии в смеси, содержащей 35-40 об.Х аммиака и полностью диссоциированный аммиак - остальное в течение 30-40 мин, а на второй стадии в смеси аммиака, паров зтанола и полностью диссоциированного аммиака при соотношении компонентов, об.Х: аммиак 55-60; пары зтанола 5-35; полностью диссоциированный аммиак - остальное. Эксплуатационная стойкость инструмента, обработанного дан" иым способом, повышается по .сравнению с обработкой по известному способу. 1 табл;Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке в газовых средах, в частности к азотированию и нит 1 оцемента 5 ции, и может быть использовано в машиностроении.для повышения эксплуатационной стойкости инструмента, изготовленного из быстрорежущих сталей.Цель изобретения - ровьшение эксплуатационной стойкости ийструмента,Способ нитроцемеитации включает нагрев до 450 - ЬОО С и двухстадийиую иэотермическую выдержку при этой температуре в смеси аммиака и пол костью диссоциированного аммиака на первой стадии и в атмосфере, содержащей аммиак, на второй стадии. Выдержку на первой стадии проводят в смеси (35-40 об,7 аммиака, полностью дис социированный аммиак - остальное) в течение 30-40 мин, а на второй стадии - в смеси аммиака, паров этанола (С Н,ОН) и полностью диссоциированного аммиака при следующем соотно шенин компонентов, об,7.:Я 1 55-60Пары этанола 5-35Диссоциированный аммиак Остальное, 30Способ осуществляется следующим образом. Инструмент загружают в муфель печи. Муфель закрывают и герметизируют. 35Затем муфель продувают диссоциировац"ным аммиаком и включают нагрев печи,Нагрев до температуры иэатермическойвыдержки и выдержку на первой стадиипроводят в смеси аммиак и полностью 40диссоциированного аммиака, содержа"щей - 35-40 об,7. об,ВНэ. Выдержкуосуществляют в течение 30-40 мин,после чего в рабочее пространствопечи подают смесь аммиака, паров этаиола и диссоциированного аммиака присоотношении компонентов, об.7:И 11 55-60Пары С Н,ОН 5-35М + Н, ОстальноеПосле выдержки на первой стадии нарабочей поверхности инструмента форЪмируется диффузионный слой, состоя"щий из- нитрида на поверхностии зоны внутреннего аэотирования с 6Фаза + пптриды легирующих элементов.За 30-40 мин на стали получают слойнитрица толщиной 5"7 мкм и диффузионный подслой 15-30 мкм,На второй стадии на поверхностифазы Формируют слой нитрокарбида. толщиной 2-3 мкм, обладающего более высокой иэносостойкостью и твердостью; чем 1 - карбонитрил и. - нитрид. В результате на поверхности получают комбинированный диффузионный слой, состоящий иэ твердой пластичной подложки ( 11 - фаза), демпфирующей ударные нагрузки на кромке режущего инструмента и более твердого поверхностного карбидного слоя, обладающего повышенной износостойкостью и более низкой адгеэией к обрабатываемому материалу. Использование в качестве источника углерода зтанола при указанных соотношениях компонентов позволяет избегать формирования на поверхности инструмента Е - карбонитрида с малой тверДостью и отложений сажи на поверхности изделий.Использование способа обеспечиваетполучение на режущем инструменте оптимального по критерию эксплуатационной стойкости упрочненного слоя, отличающегося меньшей адгеэией к обрабатываемому металлу, более высокой стойкостью к выкрашиванию и ударным нагрузкам в процессе резания по сравнению с известными способами, Это обеспечивается структурой упрочненного слоя на быстрорежущих сталях.Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Проводили обработку сверл из стали Р 6 И 5 диаметром 6,8 мм по извеетному и предлагаемому способам. Конкретные режимы обработки и результаты испытаний обработанных изделий представлены в таблице. Эксплуатационная стойкость оценивалась в соответствии с международным стандартом 180 3685-1977 с оценкой пути резания при постоянной скорости резания, Сверла испытывались на операции сверления сквозного отверстия глубиной 15 мм на стали 20 ХГСА твердостью НВ 180 -229, Режим резания: скорость 34,18 и/мин, подача сверла 192 мм/мин при 1600 об/мин (О, 12 мм/оборот) .Из данных, приведенных н таблице, следует, что экслпуатационная стойкость инструмента после обработки по предлагаемому способу повышается по сравнению с обработкой по известному способу.Остальное Эксплуатационнаястойкость Способ. Режим обработки Стадия 20% МН в+ 80% 719 +На ) 3 ч ф 570 С 7090 50% ИНэ + 50% продуктов пиролиэатриэтаноламина, 0,5 ч (известный(В+ Н,), 570 С, 0,5 ч,6350 ВНИИПИ Заказ 1980 Тираж Подписное Произв,-цолигр. пр-тие, г. Ужгороу.;, ул, Проектная, 4 Формула изобретения Способ нитроцементации стальных изделий, преимущественно инструмента иэ быстрорежущих сталей, включающийонагрев до 450"ЬОО С и двухстадийную изотермическую выдержку при этой температуре на первой стадии в смеси аммиака и полностью диссоциированного 10 аммиака, а на второй стадии - в атмосфере, содержащей аммиак, о т л и " ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости инструмента, выдержку на первой стадни проводят в течение 30-40 мин при этом смесь содержит 35-40 об.% аммиака, полностью диссопиированный аммиак - остальное, а на второй стадии сбработку ведут в смеси, которая дополнительно содержит пары этанола и полностью диссоциированный аммиак при следующем соотношении компонентов, об.%:МН 55-60Пары этанопа 5-35Полностью диссоциированныйаммиак