Способ оксидирования стальных деталей

659643 Таблица 1 Удельный привес образцов стали, мг/смф Сталь Р 6 М 5 Сталь Р 9 Режим оксидировання Время выдержки,мин1,5 1,0 0,5 1,5 0,5 1,0 0,49 0,71 0,79 0,39 0,50 0,65 0,43 0,64 0,77 0,31 0,35 0,37 0,31 0,36 0,42 0,31 0,35 0,46 0,38 0,47 0,62 0,25 0,28 0,36 30 60 90 500 0,75 0,81 0,92 1,20 1,41 1,66 0,59 0,67 0,73 0,78 1,33 1,45 0,68 0,77 0,8 0,79 0,90 1,43 1,25 1,38 2,07 0,63 0,68 0,79 30 60 90 550 2,17 2,24 2,53 1,25 1,48 1,79 1,75 2,07 2,30 1,12 1,30 1,53 1,70 1,80 2,04 2,07 2,19 2,40 1,36 1,46 1,64 30 60 90 1,01 1,25 1,40 600 креплен вентилятор б, служащий для обеспечения циркуляции окислительной атмосферы в реторте 2. При этом в крышке 3 закреплена капельница 7 с подводящим шлангом 8 и бачком 9, заполненным жидким окислителем,Способ согласно изобретению осуществляют следующим образом.С помощью гндроподьемника 4 поднимают крышку 3 печи и производят загрузку деталей в реторту 2 при температуре печи 100 - 200 С. Затем закрывают крышку печи и герметпзируют реторту 2 с помощьо затяжных болтов, Размещенные внутри реторты детали нагревают в находящейся там воздушной атмосфере до 300 - 350 С. Дальнейший нагрев с 350 С до рабочей температуры (в интервале 500 - 600 С) производят со скоростью 150 - 200 С/ч с включенным вентилятором б при непрерывной подаче раствора молибдата аммония в реторту 2 через капельницу 7. При этом раствор из бачка 9 через резиновый шланг 8 поступает в капельницу 7 самотеком. Жидкость через штуцер поступает во внутреннюю полость капельницы, затем в реторту 2 печи. Скорость подачи жидкости регулируют вручную вентилем, с помощью которого изменяют зазор между коническими поверхностями седла и иглы капельницы. Расход жидкости контролируют визуально через смотровое окно в корпусе капельницы и измеряют числом капель в единицу времени. При скорости подачи 60 кап,/мин расход раствора для оксидирования составляет 0,350 - 0,400 л/ч. Помимо интенсификации процесса и увеличения толщины оксидных слоев повышается их коррозионная стойкость.Количественная оценка коррозионной стойкости пленок методом капельных проб по ГОСТ 3002 - 70 и ГОСТ 1687 - 71 показывает увеличение стойкости пленок в 1,5 - 2 раза по сравнению с паротермическим окспдированием,После достижения рабочей тсмпсратуры(например, для быстрорежущих сталей 550 С) в парах водного раствора молибдсновокислого аммония производят выдсрж ку в течение 30 - 60 мин при непрерывнойподаче вышеуказанного раствора в печь.Затем осуществляют охлаждение до350 - 300 С также при непрерывной подаче раствора молибдата аммония, потом на 10 воздухе (при открытой крышке печи).Молибдат аммония прн нагревапи разлагается с образованием аммиака, молибдснового ангидрида и воды по реакции(ЯНа)вМОт 01 4 НгО -+6% з+7 МООз+7 Н 20.15 В зависимости от концентрации исходного раствора содержание аммиака и реакционном пространстве составляет, г/м0,5%-ный раствор 0,1 - 0,2 20 1,0%-ный раствор 0,3 - 0,41,5%-ныи раствор 0,4 - О,бИспользование 1%-ного раствора молибдсновокислого аммония, а в некоторых случаях и 0,5%-ного раствора уже при нагрсва нии со скоростью 150 - 200 С/ч и выдержкедеталей в течсние 30 мин даст возможность получать оксидные слои с толщиной, аналогичной получаемым при выдержке в течение 90 мин в водяном паре. Как видно 30 из данных табл, 1, обработка в парах водного раствора молибденовокислого аммония позволяет интенсифицировать процесс и получать слои максимальной толщины при концентрации раствора 1,5% .Использование более концентрированныхрастворов затруднено вследствие низкой растворимости молибдата аммония,Концентрация исходного раствор, О Рентгенофазовый анализ окисных пленокпоказывает, что они состоят в основном из 40 магнитной окиси железа Геа 04 с включением фазы сложных окислов, содержащих келезо и молибден. При этом увеличивается твердость оксидной пленки, как это показано в табл. 2.45 Повышение микротвердости оксидныхслоев, а также пх толщины позволяет по-.659643 Таблица 2 Чикротвердость образцов сталей после оксидирования, Н кгс/ьвР Сталь Р 6 М 5 Сталь Р 9 Нагрузка, гс Известный способ оксидирования в водяном паре Известный способ оксидироваиия в водяном паре Предлагаемый спо. соб оксидирования (1%-ный раствор) Предлагаемый спо соб оксидирования387 321 362Нср=357 362 412 362Нср= 379 выспть износостойкость быстрорежущих и других инструментальных и конструкционных сталей, обработанных по предложенному способу. Формул а изобретения Способ оксидирования стальных деталей, включающий их предварительный нагрев на воздухе до 300 - 350 С, последующий нагрев до температуры отпуска в среде паров окисляющего агента, выдержку и охлаждение до 350 - 300 С в этой среде, а затем охлаждение на воздухе, отл ич а ю 1 ц и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса и повышения износостойкости оксидных слоев, операциинагрева до температуры отпуска, выдержки и охлаждения до 350 в 3 С проводят5 при использовании в качестве окисляющегоагента 0,5 - 2,0%-ного водного растворамолибденовокислого аммония.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1. Авторское свидетельство СССР498363, кл. С 23 Р 7/04, 1976.2. Авторское свидетельство СССР489350, кл. С 23 Р 7/04, 1976.3. Реферативный журнал металлургия,154, 1976, реферат 41059.