Способ низкотемпературной нитроцементации металлических изделий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(и) 627181 Союз Советских Социалистических Республик(21 2414083/22-02 вки Ио осударотовинва иовипотоавта Ииииотров Сойио делам изобрвтвиийи открмтиВ.О, 78,Б юлле 5) Дата опубликования описания 04.09 нко, А. И. Финкепьштейн, В. Н. Гпушенкрев, Г, А. Кондрашева, В, Я. Волкова,юк и А. М. Соколов В. М. Зинче А. С. Шига М. Я. Иван 2) Авторы изобретен и Красного Знамени на ологин автомобильной Орде 71) Заявител(54) СПОСОБ НИЗКОТЕМПЕРАТУР НИТРОЦЕМЕНТА ЦИИретение относбработке, ивкотемперату 250 фС, затем в рабочее пространство печи подают смесь газов: аммиак, углекислый газ и азот в указанных пределах и продопжают нагрев до 560 570 ОС. Дпя снижения затрат на обработку деталей можно осуществлять нагрев деталей с 200-250 фС до 560-570 С в атмосфере одного азота, а затем подать аммиак и углекислый газ. Выдержка деталей при 560-570 С составляет 4-6 ч затем прекращают подачу аммиака и углекислого газа, и после продувки азотом в течение 5 мин детали выгружают и охпаждают на воздухе, в масле ипи воде.После обработки деталей значительно повышается нх износостойкость, задиростойкость и устапостная прочность.Развитие процессов химико-термической обработки на современном этапе требует снижения затрат на обработку деталей при сохранении нх свойств. Это может быть получено эа счет испопьзования более дешевых технопогических материалов и уменьшения продолжительности процессов. ческ сам ен- .%; пежащ ится к химико-термичастности, к процесной ннтроцементации,Известны различные способы ннэкотемпературной нитроцементации, в которыхвеществом, поставляющим азот, является аммиак, а источником углерода могут быть различные углеводороды, углекислый газ- и т. д, Процесс ведут при550-620 С с выдержкой в течение3-8 ч (зависит от обрабатываемых деталей и марки материала). В результатеобработки на деталях получают карбонитфридный слой ипи оксикарбонитридный,если обработку осуществляют в среде,содержащей кислород, тошциной 10-30 мкми диффузионный слой толщиной 0,2-0,5 ммНапример известен способ иитроцемтации в газовой среде, содержащей, обАммиак 7-12Углекислый газ 3 ь 5Азот Остальное, (11Детали, под ие нитроцементации,загружают в печь и нагревают до 200 о-исследовательскийпро мьппленности,40 Целью изобретения является уменьшение времени выдержки,Поставленная пель достигается тем,что в качестве источника нитроцементуюшей газовой среды в рабочее пространство печи вводят циануровую кислоту,Циануровая кислота представляетсобой порошок белого цвета и имеетследующую химическую формулу:ОцСН йн1 1О С СдОНИВ результате термического разложениякислота явпяется поставщиком азота,углерода и кислорода,Способ осуществляют следующимобразом.Детали загружают в печь и нагревают до 200-250 фС. При достиженииуказанных температур в печь подаютазот и дальнейший нагрев до 500-62 дЕпроизводят в атмосфере азота. Это позволяет избежать окисления поверхностидеталей. После прогрева садки при 500620 С в рабочее пространство печи вводят циануровую кислоту. Последнюю можно загружать в печь различными способами, например через специальное загру+зочное отверстие в крышке печи путемпериодической засыпки. Количество кислсты, подаваемой в печь, зависит от размеров рабочего пространства печи, копичества обрабатываемых деталей и подбирается экспериментально. Таким же образом устанавливают и периодичность засыпки, Время выдержки при иитроцементации определяется необходимой топщпнойспоя и видом обрабатываемых детапей.В предлагаемом процессе оно составляет1-5 ч;В результате обработки по указанному способу на поверхности стальных образцов или деталей образуется оксикарбонитридный слой, имеющий, как и приобработке по известному способу, высокуютвердость в пределах Нщ-850 кг/ммустапостную прочность ( 48-50 кгс/ммдля образцов с надрезом Г н высокую износостойкость, которую определяли на машине с возвратно-поступатепьным движением, со смазкой при нагрузке 750 кг/сьРИзнос определяли по изменению размераобразца. Контртепэ-пластина иэ сталиР 18. Износ образцов после испытанияв течение 7 ч составил 0,01-0,03 мм,1 Преимуществом предлагаемого способаявляется то, что время выдержки, необходимое для формирования оксикарбоннтридного слоя меньше, чем при известныхспособах,т, е, за одно и то же время 26можно получить более глубокий слой.Это. подтверждается результатами проведенных сравнительных испытаний известного способа н предлагаемого.Например, после нитроцементации поизвестному способу деталей из стали 40 Хв течение 4 ч при 570 ОС в газовой среде, содержащей, об.%:Аммиак 10Углекислый . гаэ 4Азот Остальное, был получен окснкарбонитридный слойтолщиной 18 мкм при общей толщиненитроцементованного слоя 0,4 мм. При обработке тех же деталей по предлагаемому способу в течение 4 ч топщнна оксикарбонитридного слоя составила 45-48 мкм, общая толщина нитроцементного слою 0,45 мм,Результаты сравнительных испытанй% образов, обработанных при различных выдержках по известному и предлагаемому способам, сведены в табл,627 181 Составитель Л. КирилловаРедактор А, СамедоваТехредН, Андрейчук Корректор А, Власенко Заказ 5579/31 Тираж 1177 Подписное1.111 ИИ 11 И Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж, Раушская наба. 4/5 Филивп 11 ПП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4 Как видно из результатов испытаний,предлагаемый способ обеспечивает значительное увеличение скорости роста слояи, в первую очередь, оксикарбонитридногослоя, что является важным фактором, 5особенно дпя деталей, работающих на износ.Предлагаемый способ дешевле известного, так как необходимое количествоциануровой кислоты невелико, дпя проведения 4-х часового режима требуетсяоколо 7 г вещества (объем рабочегопространства печи равен 0,01 м),Необходимо также отметить, что хранить порошок циануровой кислоты гораздо проще, чем аммиак в баллонах, онане токсична, не имеет запаха, Применение циануровой кислоты значительно упрощает систему газоразводки печи, Процесс 6с циануровой кислотой может быть проведен на печах любой конструкции. форму лв из обре тения Способ низкотемпературной нитроцементации металлических изделий путемнагрева изделий до 500-620 С, выдержкипри этой температуре в насыщающей газовой среде с добавкой инертного газа и последующего охлаждены, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени вы дерк кн, в качестве насыщающей среды используют циануровую кислоту,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетепьство %548660,кл, С 23 С 11/18, 1977,