Закалочная среда

(51)5 С 21 О 1/60 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН те ти. Мои- ьяков ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 21) 4741116/02(56) Авторское свидетельство СССРМ 1411341, кл, С 21 О 1/60, 1986.(54) ЗАКАЛ ОЧНАЯ СРЕДА Изобретение относится к металлургии, а именно к закалочным средам на основе водорастворимых полимеров, применяемых при термообработке сталей.Целью изобретения является повышение качества закаливаемйх изделий путем улучшения механических свойств, исключения пятнистой твердости и следов коррозии.Поставленная цель достигается тем, что в состав закалочной среды входит натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, натриевая соль ортофосфорной кислоты и вода при следующем соотношении компонентов, мас,:Натриевая солькарбоксиметил целлюлозы 0,5-1,0Натриевая сольортофосфорной кислоты 0,3-0,7Вода Остальное(57) Изобретение относится к металлургии, а именно к закалочным средам на основе водорастворимых полимеров, применяемых при термообработке сталей, Цель изобретения - повышение качества закаливаемых изделий путем улучшения механических свойств, исключения пятнистой твердости и следов коррозии, В состав закалочной среды входит 0,5-0,7 мас. % натриевой соли карбоксимитилцеллюлозы 0,3-0,7 мас., натриевой соли ортофосфорной кислоты, остальное - вода. Применение закалочной среды позволит исключить расслоение раствора, 2 табл. Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (йа-КМ Ц),представляет собой белое порошкообразное вещесзтво с насыпной массой 400- 800 кг/см . Степень замещения гидроксильных групп 0,4-1,2, степень полимеризации 200-1500, плотность 1590 кг/м температура )азмягчения 170 С, Растворы соли натрия карбоксиметилцеллюлозы в воде характеризуются высокой вязкостью.Натриевая соль ортофосфорной кислоты (Ма 2 НР 04) представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Реакция раствора щелочная. В сухом состоянии устойчива при хранении,Добавка в состав среды натриевой соли ортофосфорной кислоты позволяет исключить расслоение раствора, а зто исключит трещинообразование, обеспечит повыше 1664852ние охлаждающей способности в области наименьшей устойчивости аустенита, исключающей неравномерную твердость, повысит механические свойства и исключит коррозию деталей,Приготовление и испытание предлагае-. мого состава закалочнай среды осуществляют в следующей последовательности:приготовление состава закалочных сред,определение условной вязкости зака,лочных сред,определение охлаждающей способно,сти эакалочных сред,испытание закалочных сред,определение качества (распределение твердости по поверхности, механические свойства, трещины, коррозия).Закалочные среды приготавливают путем добавления в воду расчетных количеств (порциями) натриевой соли карбоксиметил,целлюлозы с одновременным перемешиванием, чтобы не было сгустков полимера.После полного растворения натриевой ,соли карбоксиметилцеллюлозы вводят расчетное количество натриевой соли ортофос,форной кислоты. Получают среду определенной консистенции. Температура ,всех растворов 23 С.Приготовлены и испытаны пять составов предлагаемых сред и состав среды, принятый за прототип (см. табл. 1).Все образцы были изготовлены иэ стали 40 Х,Образцы нагревали в камерной злектропечи до 850 С с выдержкой из расчета 1,5 мин на 1 мм сечения, после чего охлаждали в предлагаемых средах и в среде, принятой за прототип.Отпуск производили при 550 С с выдержкой 1,5 ч с дальнейшим охлаждением на воздухе.Физико-механические характеристики испытуемых составов закалочных сред приведены в табл.2Установлено, что добавка натриевой соли ортофосфорной кислоты создает равномерное распределение среды по объему и обеспечивает повышение охлаждающей способности в области наименьшей устойчивости аустенита (650-400 С), исключающей пятнистую закалку. Скорости охлаждения в этой области в составах 1 - 3 27,7, 21,7, 15,8 град/с при вязкости 11,7, 12,1; 13,4 с соответственно.5 Скорость охлаждения в мартенситнойобласти (300 в 1 С) 13,7, 10,8, 8,1 град(с соответственно, что предупреждает образование трещин.Механические свойства обеспечивают 10 качество деталей. Коррозия отсутствует.При содержании в закалочной среде натриевой соли ортофосфорной кислоты менее 0,3% вязкость уменьшается до 10,5 с, скорость охлаждения в мартенситном ин тервале температур приближается к скорости охлаждения воды, что способствует образованию трещин.При содержании в закалочной среде более 0,7% натриевой соли ортофосфорной 20 кислоты происходит пересыщение раствора, вязкость увеличивается до 16,6 с, что уменьшает передачу тепла от изделия к жидкости и, как следствие, приводит к получению заниженных механических свойств 25 и твердости.Применение предлагаемого состава закалочной среды с добавлением натриевой соли ортофосфорной кислоты позволит повысить качество деталей (создать равномер ную твердость по поверхности, повыситьмеханические свойства, исключить трещины и предотвратить коррозию) за счет создания однородной среды. 35 Формула изобретенияЗакалочная среда, содержащая натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и воду, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества закаливаемых иэделий 40 путем улучшения механических свойств, исключения пятнистой твердости и следов коррозии, она дополнительно содержит натриевую соль ортофосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, 45 мас.%:Натриевая солькарбоксиметилцеллюлозы 0,5-1,0,Натриевая сольортофосфорной кислоты ,0,3-0,7, 50 Вода Остальное.1664852 Таблица 1 Содержание компонентов, мас.Х, по составу1Компоненты 2. 3 4 0,5 0,75 1,0 0,5-3,0 Натриевая сольортофосфорнойкислоты 0,3 0,5 0,7 Техническая бура Сульфитный щелок Остальное Остальное Остальное Таблица 2 Сост чество деталей в ническн ойства 8 сНла 2 2 7 Раснределенне т/си достн ННС ло нверкности 9,0 290 17 Э,975 1065 6,8 59,0 14 отсутствуетТо не1 1060 6,4 59,0 1470 1060 62 59,0 147,0 1040 5,8 57,5 137,0 1020 126 427 99;5 О,88,29,5 30 29 0 29 30 30 965 960 950 890 15 8,З г 7,0 зо,о230 22,0 Следвгкорровнн 8,52 Составитель Т, Бардыктор В Иванова Техред М,Моргентал шевскаяКорректор О, КундрикПодписноеретениям и открытиям при ГКНТ СССРшская наб., 4/5 каз 2367 Тираж 402 ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035., Москва, Ж, Ра