Способ обработки деталей из железоуглеродистых сплавов

,вов (сталь, ч ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОВ ЕТЕНИЯЫ И ОТНРЫТИЛМПРИ Пнт СССР(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ Изобретение относится к термической обработке, в частностиму азотированию железоуглерсплавов, с целью повышениярозионной стойкости.Целью изобретения является повыше ние коррозионной стойкости деталей.. На поверхность иэделий после нагрева до 520-630 С, выдержки при этой температуре в аэотирующей среде и последующего охлаждения в защитной атмосфере непосредственно сразу посл завершения последнего, но не позже двух часов, наносят покрытие в виде суспензии пигментов в смеси водораэбавляемых меламнналкидных и фенольных смол.Способ осуществляют следующим об" елезоуглеродистых сплагун) загружают в терми" 2(57) Изобретение может быть использовано в машиностроении для повышения коррозионной стойкости деталей. Цель изобретения - повышение корроэионной стойкости. Изделие нагревают до 520-630 С, вьдерживают в азотиру" ющей атмосфере, а затем охлаждают в защитной атмосфере, после охлаждения с интервалом не более 2 ч на поверхность деталей наносят покрытие в виде суснензии пигментов в смеси водораэбавляемых меламиноалкидных и фе-нольных смол. Это позволяет повысить корроэионную стойкость деталей при испытаниях в камере солевого тумана .в 6-8 раз по сравнению с известным, ,1 э.п. ф-лы, 2 табл.:.ческую печь и подвергают нагреву защитной атмосфере (адотирующей,дотермической, экзотермической), предотвращающей окисление. Нагревают до 520-630 С и выдерживают при этой температуре в течение 1"10 ч в азотирующей среде. Время выдержки устанавливают в зависимости от конкретного Материала детали, ее размеров и служебного назначения, В качестве азотирующей среды используют, например, 1002-ный аммиак или его же, но с различными добавками (углеродсодержащие газы, азот, кислород). Охлаждение также ведут в защитной атмосфере (аммиак, эндогаз, экзогаз). После завершения охлаждения, но не позднее двух часов с момента выгрузки охлажденных деталей из печи на воздух, на поверхность деталей наносят лакокрасочное покрытие в виде суспензиипигментов в смеси водоразбавляемыхглеламикалкидных и Фенольных смол, Нанесение покрытия осуществляют любымизвестным способом: струйным обливом,окунанием, пульвериэацией и др,Охлаждение деталей в защитной атмосфере можно производить до комнато.,ной температурьг 28-20 С. но при этомнесколько увеличивается общее технологическое время и снижается произво,дительность, так как охлаждение в защитной атмосфере в печи процесс длительный. Можно производить неполноеоохлаждение до 70-90 С, если при реализации способа предусмотрены средства для выгрузки деталей из печи иподачи их на окрашивание в таком сос:тоянии, Верхний предел выбран иэ гсловий, исключающих кипение краски,при е е к ане с е кии а нижний о бъя с ня 9,ется целесообразностью сокращениявремени обработки в условиях автомати,зированного производства.Толщину лакокрасочного покрытиявыбирают с учетом условий эксплуатации.После нанесения покрытия его суошат при 180-,190 С в течение 20-30 мин,П р и м е р. В качестве лакокрасочных покрытий, представляющих собой суспензию пигментов в смеси водоразбавляемых меламикаклидных и фенолькых смол. используют грунтовку; суспензию пигментов, наполнителей и ПАВ с 35 водораэбавленной алкидномеламинофор,мальдегидной смолой в сочетании с5%-ной фенолоформальдегидной, или эмаль: суспензию пигментов, наполнителей и ПАВ с водоразбавляемои фенолоформальдегидной смолой с добавлением небольшого количества алкидномеламиноформальдегидной смолы.Способ осуществляют при обработке образцов из стали 40 Х, стали 08 КП и серого чугуна СЧ 24-44.Образцы из стали 40 Х и чугуна имеют Форму цилиндра длиной 100 мм идиаметром 20 мм обраэцьг из стали08 КП - форму пластин с размерами150 Х 70 ю 0,5 мм.Аэотирование осуществляют в шахтной печи. В качестве азотирующей среды исползут или аммиак, или егосмесь с 50% метана. Охлаждение ведут в защитной атмосфере (аммиак, экэогаэ), чтобы предотвратить окисление поверхности детали. В интервале времени не более 2 ч (иначе окисляются открытые поры ка поверхности детали) накосят одно из укаэанных лакокрасочных покрытий.Лакокрасочкое покрытие накосят окунанием на изделие, охлажденное до 20 С. После завершения нанесения покорытие сушат в течение 30 мин при 180 С.Конкретные режимы термообработки и последующего нанесения покрытия приведены в табл. 1.Образцы с покрытием подвергают коррозионным испытаниям в камере солевого тумана (5%-кый раствор хлористого натрия) . Через каждые сутки проводят визуальный осмотр поверхности,с целью выявления точек коррозии, Оценку кор-. розиокной стойкости (в баллах) проводят в соответствии с известной методикой, Металлографическое исследование обработанных образцов включает определение толщины азотированного слоя (общая и с,-фаза) и твердости поверхности.Толщину слоя измеряют на поперечных микрошлифтах после травления 3%- ным раствором азотной кислоты, а твердость поверхности определяют на приборе ПМТпри нагрузке 100 г.Результаты металлографических исследований приведены в табл. 2.Предлагаемый способ позволяет получать удовлетворительные результаты по основным параметрам азотированного слоя - толщине и твердости.Значительное повышение коррозионной стойкости (в 6-8 раз) можно объяснить следующим образом. Свежеаэотированная поверхность оказывает каталитическое действие на процесс отверждения указанных смол на границе раздела Фаз. При повышенной скорости отверждения изменяется фазовый состав пленки, образуемой лакокрасочкым покрытием на границе фаэ, эа счет уменьшения содержания в приграничном пленочном слое части пигмента, которые как бы отдаляются вглубь слоя в направлении от границы раздела. Нитриды железа, находящиеся на поверхности аэотированных образцов, связывают свободные карбоксидные и гидроксидные группы, содержащиеся в смоляной основе покрытия, в резульате чего образуется плотная беспористая полимерная пленка в приграничном слое, которая служит дополнительным защит5 15482 ным барьером, более длительное время препятствующим проникновению коррозионно-активных веществ. Формула изобретения5 1. Способ обработки деталей из 7 келезоуглеродистых сплавов, включающий нагрев и выдержку в азотирующей атмосфере и охлаждение в защитной атмосфере, о т л и ч а ю щ и й с я ежим химико-термической обработки Реким нанесения покрытн Спосо матерна иэделия Температур изделия, С Выдеркка ЗащитнаяНасыщаящаясясреда Время доначалапокрытиямии покрыт Оог ин, 6 Грунтовк В-ИпОВ НН,Сталь 40 Известнь Предлагаемь500 520 58020 ЭндогазВоздух 60 арианты 1,5,8 и 14 осуществления предлагаемого способа имеят заграничны значения параметров процесса,аблица 2 Коррозионная стой испытХарактеристика азотнрованного слоя сть, балл коррозиинй, ч рем осо Толщина Общая тол- Твердость6-фазы дина слоя, поверхност мкм мм Наэо 24 72 144 288 360 44 6 9 10 50-67 2-0,8 ГО 1 О зо 1 О 1 О 1 О 1 О 81 О 9 8 6 9 1 О 1 О991 О1 О 1 О 1 О 1 О98,9 10 1 О 6 7 8 10 1 О з 4 8 9 9 Иэвест" ныйПредлагаемый2з4 1 ог 25-30 90"1 О 1 ог 10-12 10-1 г18-25 18-25 10-12 1 г1 ог 10-12 005О, 15-0, 170,27-0306-06 З0,9-1,10,27-0, 30,27-0,30 27-0, 3О,З-О,4Сквозое027-030,27-0,3о,г 7-о,зо,г 7-о,з 400-450 550-600 650-700 550 600 450"500 650-700 650-700 650-700 600-650 500-520 650-700 65 ООО 650-700 650-700 тем, что, с целью повьпления коррозионной стойкости, после охлаждения синтервалом не более двух часов наповерхность детали наносят покрытиев виде суспензии пигментов в смесиводоразбавляемых меламиналкидных ифенольных смол. 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что нагрев осуществляют до температуры 520-630 С.1 Таблица 1