Способ сульфидирования стальных деталей

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез Советских Сфциалистиекких Реслу блик(21 5690/22-02 веки Ио присоединением00 23) Г 3 риоритет Опубликовано Дата олублик) СПОС ЬФИДИРОВАНИ НЫХ ДЕТАЛЕ Изобретение относится к областитехнологии машиностроения, а именнок химико-Термической обработке(ХТО) деталей трения иэ железных.или никелевых сплавов, предназначенных для эксплуатации в условиях тяжелых нагрузок,Для повышения несущей способйости и иэносостойкостн деталей тренияв машиностроении широко применяетсясульфидирование в твердых порошкообразных средах на основе серы иЛисульфида железа 1).408 + 59 АВаО + 1 НН.75 Ге 8 + 20 АО О + 5 НН 4которое проводят прй темпера х560-1000 С в течение 2-8 ч,Недостатком этих способов является сравнительно высокая температурапроцесса, что не дает возможностиих использования для ХТО упрочиенных сталей температурой отпуска,анин де обработке готовлен- евых сплаеют недоссцепления собность,.при реали химически ог, что ого исполь тве,сесе,тура о также способ химико- обработки путем нагрев ошкообраном сульфиде емпературе 500-800 РС и 1 до 25 ч с предвариением воздуха, который,Известентермическойдетали в посвинца привыдержке оттельным удал цес- мосс осударстаеннмй комнтет СССР оо дмам нзобретеннЯ н открытнЯприменяют при сульфидиров лей иэ молибдена 2),При химико-термической этим способом деталей, и ных иэ железных или никел вов, диффузионные слоиим таточно высокую прочность с подложкой и несущую спо Кроме этого, используемый зации способа - прототипа чистый сульфид свинца дор не дает возможности широк эования в народном хозяйс 15Целью .изобретения является упрщение и удешевление процесса, атакже повышение несущей способностипокрытия, образованногО на деталяхиз железных сплавов,Укаэанная цель достигается тем,что химико-термическая обработка деталей, изготовленных из железных илиникелевых сплавов, проводится на,25 воздухе в средесульфидного свинцового концентрата, Для конструкционных и инструментальных сталей ипористого железа температурапроса составляет 80-450 С в эависи Зо. ти от требуемо толщины слоя,-3 2 0 0 2 о же 18 Н 10Х 1320 Н 80 12 6 3нержавеющих сталей и никелевых сплавов она несколько выше - 500-700 С.Порядок проведения процесса следующий, Деталь с предварительно подготовленной известным способом рабочей поверхностью помещают в тигельили лодочку иэ фарФора. или нержавеющей стали, йа дно которых насыпанслой предварительно просушенногосульфидного свинцового концентрата(например, марок КСф толщиной5-10 мм, и засыпают ее целиком такимже порошком на 10-20 мм выше верхнего уровня детали, Затем тигель илилодочку помещают в печь сопротивлениЯ, нагревают до требуемой температуры на воздухе и выдерживают приэтой температуре заданное время,Например, выдержку деталей из. конструкционных и инструментальных сталей и пористого железа проводят притемпературе 180-450 С в течение 5 ч 20а деталей иэ нержавеющих сталей и никелевых сплавов - при 500-700 С также в течение 1-5 ч. Проведение ХТОпритейпературах, ниже указанных,не обеспечивает получение диффузион-ных слоев необходимой (5-50 мкм толщины, а при более высоких температурах образуются покрытия, плохо сцепленные с подложкой,После охлаждения деталь легко освобождается от засыпки, которую чащевсего можно испольэовать многократно.На поверхности стальных или никелевых деталей в результате химико" . 35термической обработки образуетсяпрочно сцепленный с основой диффузионный слой черного или темно-серогоцвета, Состав его сложен и определяется составом подложки и режимомХТО. Его можно характеризовать следующим образом: гетерогенная смесьокислов и сульфидов основных компонентов основы,. сульфида свинца и небольших количеств чистого свинца,Более Высокая несущая способностьпокрытия на деталях из стали и никелевых сплавов определяется высокоййрочностью сцепления слоя с подложкой и указанной выше гетерогенностьюего структуры, каждая иэ структурныхсоставляющих которой обладает хорошими противозадирными свойствамиНесущую способность диффузионногопокрытия бценивали по нагрузке задира при постепенном увеличении давления;в паре трения: вращающийся дискиэстали или никелевого сплава с антифрикционйым покрытием - неподвижный полусферический ползун Ъ 5,0 ммиэ стали ШХ, Условия испытанийбыли следующие: окружающая среда -комнатная, скорость скольжения0,7 м/с (830 об/м), нагрузку повышали с 1 кгс по 1,0 кгс через каждую минуту до 50 кгс или до задира,смазка,которую наносили на поверхность вращающегося образца,-ВНИИНП,Конкретные примерй химико-термическойобработки и результаты испытаний нзависимости от технологических параметров и условий проведения процессапредставлены в таблице и свидетельствуют о более высокой несущей способности покрытия, полученного по предлагаемому способу в 3-5 раз,706465 формула изобретения Составитель л. БурлиноваРедакто Т. Пилипенко Тех едИ,Асталош Ко екто В, Бутяга Заказ 8168/23 Тираж 1130 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа ская наб 4 .5филиал ППП Патент 1, г, ужгород, ул,. Проектная, 4 Упрощение процесса ХТО по предлагаемому спдсобу определяется отсутствием предварительной вакуумной откачки, а удешевление - использованием в качестве насыщающего продукта обогащенной рудыми сульфидного свинцового концентрата, вместо химичес" ки чистого сульфида свинца, цены которых, по данным на 1978 г, соответственно 0,5 и 19 руб. за 1 кг,1, Способ сульфидирования стальных деталей, включающий нагрев до температуры насыщения и выдержку в насыщающей среде. при этой температуре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения несущей способйости получаемых диФФузионных покрытий, упрощения и удешевления процесса, нагрев до температуры насыщения и выдержку осуществляютв среде сульфидного свинцового концентрата.2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, нагрев и выдержку деталей из конструкционныхи инструментальных сталей проводятпри 1 80-4 5 Оо С,3. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что нагрев и выдержку деталей иэ нержавеющих сталейпроводят при 500-700 С. Источники инФормации,принятые во.внимание при экспертйэе1. Минкевич А,Н, Химико-термическая обработка металлов и сплавов,М машиностроение, 1965,с, 259-2642, Авторское свидетельство СССР9 572532, кл. С 23 С 11/08, 1976,