Способ химико-термической обработки железоуглеродистых сплавов

)5 С 23 С 8/1 ГО УДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕ ОМСТВО СССР( ). ин титут им.Комсомола Украины (7 ) А.И.Баженов, Ю.А,Ищук, А.Т,Мацак, ЛСолнцев и Л.А,Тимофеева (7 ) Л.А,Солнцев 5 ) Грилихес С.Я. Оксидные и фосфатные п крытия металлов, Л.: Машиностроение, 1 85, с.85 - 87,Изобретение относится к металловедею, в частности к химико-термической обтке металлов и сплавов. Известны способы химико-термической аботки железоуглеродистых сплавов с мощью фосфоросодержащего раствораоснове нитрата и монофосфата цинка, сфорной кислоты, нитрита и нитрата наия и ряда других химических соединений, стоящие в нанесении на поверхность излий оксидных слоев, повышающих некорые эксплуатационные свойства деталей,Основным недостатком указанных спобов является невозможность получения с х помощью комплекса высоких служебных арактерис ик, в частности значительного овышения износостойкости и коррозионой стойкости, а также экологическая небе- опасность.Наиболее близким техническим решеием, принятым эа прототип, является фосатирование изделий в растворе на основе репарата мажеф, в состав которого входят оли ).е(Н 2 Р 04, Мп(Н 2 РО 4)2 Н 20. МпНРО 4. д ущ железо-углеродистые сплавы 80 - 620 С, выдерживают при ре в атмосфере перегретого о раствора фосфорнокислого Способ эффективен, позволяет получить твердый оксидный поверхностный слой в процессе обработки деталей в специальной ванне, заполненной подогретым до 90-100 С фосфоросодержащим раствором.Наряду с этим способ имеет ряд недостатков. Важнейшим из них является следующий: способ не обеспечивает существенного повышения износостойкости и коррозионной стойкости поверхностного оксидного слоя.Целью изобретения является повышение иэносостойкости и коррозионной стойкости оксидного слоя железоугперодистых сплавов,Это достигается тем, что насыщение поверхности сплавов осуществляется в атмосфере перегретого пара 3 - 7 ь-го водного раствора натрия фосфор нокислого (йаН 2 Р 04) при 580-620 С,Заявляемое количество ингредиентов, содержащихся в насыщающей атмосфере, является оптимальным с точки эречия получения качества покрытия, а именно выго1792451 Таблица 1 Влияние содержания натрия фосфорнокислого на эксплуатационные свойства стали 40 Хких значений износостойкости и коррозионной стойкости (табл,1), так как увеличение содержания натрия фосфорнокислого в насыщающей среде свыше 7 приводит к снижению качества поверхностного слоя (в частности, ухудшается укрывистость) за счет повышения концентрации соединений Фосфора, что снижает также прочностЬ защитного покрытия, Количество натрия фосФорнокислого в растворе до 3% не дает ощутимого эффекта повышения износостойкости и коррозионной стойкости, так как в этом случае велико содержание на поверхности окислов железа и мало - соединений фосфора.Температура химико-термической обработки также играет важную роль в получении высоких эксплуатационных свойств железоуглеродистых сплавов (табл, 2), Оптимальной является температура 580- 620 С, понижение или повышение температуры не обеспечивает получения на поверхности металла плотнбго слоя окислов с высокими износостойкостью и коррозионной стойкостью, При температурах до 580 С происходит образование преимущественно окислов железа и в меньшей степени - соединений фосфора. Повышение температуры свыше 620 ОС приводит к Формированию поверхностного слоя, содержащего, в основном, соединения Фосфора.Предлагаемый способ химико-термической обработки железоуглеродистых сплавов реализовали следующим образом,Нагрев цилиндрических заготовок диаметром 40 - 50 мм из стали 40 Х осуществляли в шахтной печи типа СШП до 560 С;580 С; 600 С; 620 С; 640 С. Обработку приуказанных температурах осуществляли перегретым паром 2%-ого; 3%-ого; 46-ого;5 5%-ого; 6-ого; 7 о -ого; 8%-ого водногораствора натрия фосфорнокислого,Раствор готовили следующим образом,Расчетное количество соли растворялив воде при 50 С, и после полного растворе 10 ния он поступал по трубе через пароперегреватель в печь. После осуществленияхимико-термической обработки подачу парапрекращали, образцы охлаждались в печидо 500-450 С и далее на воздухе до темпе 15 ратуры окружающей среды.Использование предлагаемого способахимико-термической обработки железоуглеродистых сплавов обеспечивает посравнению с прототипом следующие пре 20 имущества (табл, 3):повышение износостойкости изделий в1,4-1,7 раза;повышение коррозионной стойкостиизделий в 1,3-1,5 раза,25Формула изобретенияСпособ химико-термической обработкижелезоуглеродистых сплавов, включающийнагрев изделий, выдержку в фосфоросодер 30 жащей среде и охлаждение, о т л и ч а ющ и й с я тем; что, с целью повышенияизносостойкости и коррозионной стойкостиоксидного слоя, выдержку проводят при580-620 С, а в качестве фосфоросодержа 35 щей среды используют перегретый пар 37 о -ного раствора фосфорнокислого натрия.1792451 Таблица 2 Влияние температуры нанесения покрытия на эксплуатационные свойства стали 40 ХРедактор З.Ходаков изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж Гагарина, 1 Заказ 171 ВНИИПИ Г Составитель И.ДашковаТехред М,Моргентал Корректор Тираж Подписноестценного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5