Способ химико-термической обработки стальных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 235 А 1 9) Г ОСУДАРСТВЕ ННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ ССС АТЕНТНОЕ,1;фф) ИЗОБ ЕЛЬСТВУ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ Е таль- ход- леза(54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий, металлов и сплавов, и может быть использовано в судовом машиностроении и судоремонте для повышения антифрикционных свойств вкладышей подшипников скольжения.Цель изобретения - повышение пластичности и триботехнических свойств вкладышей подшипников.Цель достигается тем, что в способе химико-термической обработки стальных изделий, преимущественно вкладышейподшипников скольжения, включающем насыщение поверхности Я,С,И, перед насыщением на стальную основу наносят слой из сплава меди газотермическим напылением в воздушной плазме. а насыщение ведут путем газового сульфоцианирования в атмосфере продуктов пиролиза тиомочевины и мочевины взятых в соотношении 0,02 - 0,06 Ц 0,9-1,1). В результате такой обработки происходит образование сульфидов железа и меди, которые повышают пластичность покрытия за счет армирования структуры и(57) Сущность изобретения состоит в том, что на стальную основу подшипника скольжения газотермическим напылением в воздушной плазме наносят слой из сплава меди и затем проводят газовое сульфоцианирование в атмосфере продуктов пиролиза тиомочевины и, мочевины, взятых в соотношении (0,02 - 0,06 И 0,9-0,1), Обработка вкладышей подшипников скольжения по предлагаемому способу позволяет повысить их пластичность и триботехнические свойства. 1 табл,повышают прочность сцепления со с ной основой за счет образования пере ной зоны, насыщенной сульфидами же между стальной основой и бронзовым покрытием.Кроме того, в алюминиевой бронзе образуются мелкодисперсные включения оки- а си алюминия за счет диффузии кислорода из р газовой среды, что приводит к увеличению износостойкости покрытия при сохранении высоких триботехнических свойств,Важным является соотношение компонентов, из которых образуется газовал фа- СА) за. При увеличении содержания (Я тиомочевины выше 0,06 мас,0 процесс сульфидирования идет интенсивно, при этом количество образующихся сульфидов в покрытии превышает оптимальное и его механическая прочность резко снижается, покрытие охрупчивается, т.к, по границам зерен образуется сплошная сульфидная сетка. При снижении содержания тиомочевины менее 0,02 мас. ф процесс увеличивается во времени до нескольких часов, что является экологически нецелесообразным,1812235 Свойства покрытия Материал напылен. ного слоя Режим сульфоцианирования СоотноУгол загиба пластины до образования трещин,град. УсилиескалывдНагрузка КоэффиВремя Температура, С. выдерж- шение схватыва- циент ки, час тиомочения слоя, МПа/мм ния,кг, трения в установившем вина мочевина ся режиме 1 2 3 4 5 6 7 8 ПГ 19 М 01 ПУ 19 М 01 19 21 43 60 58 65 70 75 160 ,160 205 230 250 240 210 250 10 10 90 180 110 80 60 80 0,2 0,19 0,020,9 0,04/1,0 0,06/1,1 0,02/1,1 0,02/1,1 0,03/1,0 500 520 520 530 520 510 0,14 0,12 0,11 0,12 0,13 0,08 ПГ 19 М 01Для изготовления вкладышей подшипников производится газотермическое напыление бронзового антифрикционного слоя, который затем подвергается газовому сульфоцианированию. Напыление осуществляется на установке с воздушной плазмой АПРПР 13-3, а газовое сульфоцианирование в специальных печах,Полученные покрытия подвергают испытанию на прочность сцепления по усилию скалывания, определяют нагрузку схватывания, коэффициент трения на машине СМЦ, На образцах производили отделение покрытия от основы и измеряли угол загиба до образования трещин.В таблице приведены основные свойства покрытий, полученных по предлагаемому способу.Для реализации способа не требуется разработки нового технологического оборудования или применения новых дефицитных материалов.Применение предлагаемого способа позволит существенно повысить моторесурс оборудования, где применяются подшипники скольжения.Из-за сложности расчета экономического эффекта по каждой детали, а также широкой номенклатуры изделий, в качестве примера приводит расчет экономического эффекта от изготовления подшипников скольжения шатунов кузнечно-прессового оборудования,Экономический эффект образуется за счет снижения трудоемкости изготовления, уменьшения брака с 50 до Зо, снижения трудоемкости механообработки на 50 - 70 О и увеличения межремонтного периода при эксплуатации на 20-40 О. Формула изобретения Способ химико-термической обработки стальных изделий, преимущественно вкладышей подшипников скольжения, включающий насыщение поверхности Я,С,И, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения пластичности и триботехнических свойств вкладышей подшипников, перед насыщением на стальную основу наносят слой из сплава меди газотермическим напылением в воздушной плазме, а насыщение ведут путем газового сульфоцианирования в атмосфере продуктов пиролиза тиомочевины и мочевины, взятых в соотношении (0,02 - 0,06):(0,9 - 0,1).1812235 Продолжение таблицы Режим сульфоцианирования Свойства покрытия Материалнапыленсного слоя пп УсилиескалываТемпература,С. ния слоя, МПа/мм мочевина ся режиме 0,05 У 1,0 0,07 64 75 10260 180 520 9 10 0,11Основы для написания ст.10 Составитель С,ХаренкинТехред М.Моргентал Корректор Н, Милюкова Редактор Заказ 1560 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4(5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Времявыдержки, час Соотношение тиомоче- вина Угол загиба пластины до образования трещин, град. Нагрузкасхватывэ ния,кг,Коэффициент трения в установившем