Способ карбонитрации стальных изделий

Союз СоеетсяиСоцнапистичесямРеспублик ОЛИСАЙИВ 89971ИЗОБРЕТЕНИЯ(5)м. л. С 23 С 9/16 ГкударствввыИ кемтат СССР дю делан нзобретеннй н втщытнн(71) Заявитель анод-ВТУЗ при Московском автомобильном им. И.А.Лихачева(54) СПОСОБ КАРБОНИТРАЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙИзобрете металлур ии вано при х ние относится к области и может быть использомико-термической обрадля повышения ее иэноотк с состойкост м 1 и Гг. Недостатком этого ся длительность проце пятнистой поверхности нок окислов), что уху обрабатываемых иэдели Цель изобретения ьности процесса.пособа являет. получения аличие плает качество сокращение длител Наиболее близким техническим решением к изобретению является спосо карбонитрации, сущность которого заключается в подогреве изделия в течение 15-90 мин до 300-350 С с последующим нагревом до 540-650 С и выдержке при достигнутой температуре в течение 5-45 мин для быстро- режущих и 60-120 мин для штамповых сталей с применением продува воздуПоставленная цель достигаетсясогласно способу, включающему нагревизделий до температуры обработкив насыщающей среде, при этой температуре, при этом нагрев производят сначала до 480-500 С при давлении 0,80,9 атм, выдерживают при этой температуре в течение 3-45 мин, затемосуществляют продувку воздухом и нагрев до 550-600 С, одновременно уве 1 Оличивают давление до 1,0-1,6 атм иосуществляют повторную выдержку втечение 2-50 мин.При уменьшении давления до величины меньше 0,8 атм усложняется обо 15рудование ( сложность обеспечениявакуума), что повышает стоимость процесса карбонитрации,При увеличении давления свыше0,9 атм процесс практически ведется20при атмосферном давлении и не даетэффекта вакуума,Температура плавления ванны зависит от давления. При вакууме 0,8Время Вид операций при процессе карбонитрациимин 10 Обезжиривание Нагрев 480-550 С при давлении0,8-0,9 атм для сталей: быстрорежущих 30-45 штамповых 1 О Р 18 Продувка:кислородом, солянаяванна и одновременно нагревдо 550-600 С при давлении- 1,б атм для сталей: 2-6 быстрорежущих 15-50 штамповых Р 18 3 89971 0,9 атм вещество плавится в интервале температур 480-550 С, ниже 480 С вещество не плавится, и процесс практически не идет. Выше 550"С при ука" занных давлениях расплав сильно разжижается, что может привести к быстрому разъеданию материала тигля (снижение долговечности оборудования.Изменение давления приводит к понижению температуры процесса от 39 540-560 С до 480-550 С; ускорению процесса карбонитрации в связи с достижением повышенной концентрации азота и углерода за более короткий период времени. 13Увеличивают давление с 1 до,6 атм с интервалом 0,2 атм и нагревают изделие до 550-580 С, выдерживают при этой температуре в течение 3-15 мин дял быстрорежущих сталей и 15-.45 мин для штамповых сталей.При давлении 1-1,6 атм вещество плавится в интервале 550-600 С. Нижео550 С вещество не плавится а вышеО600 С при указанных давлениях расп- д лав сильно разжижается, что может привести к быстрому разъеданию материала тигля.При увеличении давления свыше 2 атм усложняется оборудование слож-ность обеспечения вакуума), что по 1 фвышает стоимость процесса, и требуются высокие температуры плавления вещества, при этом увеличивается расход электроэнергии и время процесса.П р и м е р , Загружают изделие в холодную йечь, заполненную циановокислой солью (К СО + КСЙО), нагревают до 530 ОС, выдерживают при этой температуре в течение 8 мин с применением вакуумирования0,6 атм ), далее продувают воздухом в течение 5 мин и одновременно нагревают доо570 С, выдерживают при этои температуре в течение 5 мин при создании избыточного давления до 1,4 атм. Карбонитрация по предлагаемому способу обеспечивает получение качественного слоя глубиной до 0,03 мм, при этом сокращается длительность процесса карбонитрации на 252 и технологического цикла на 457. за счет ликвидации операции воронения.Продолжительность всего процесса составляет 45 мин.Длительность технологических операций по предлагаемому йзобретению для быстрорежущих и штамповых сталей а также,для примера, стали Р 8 представлена в таблице.899711 1 Продолжение таблицы Охлаждение на воздухедо 156 С 12 Промывка в горячей воде Технологический цикл для сталей. 27-5772-122 быстрорежущих штамповых Р 18 Формула изобретения Составитель Л.БурлиноваРедактоР В.Данко Техред 3. Фанта Корректор М.Демчик Заказ 12094/38 Тираж 1048 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Преимуществами предлагаемого способа карбонитрации по сравнению с известными являются:качественный карбонитрированный 20 слой, который не имеет окисных пленок и в процессе эксплуатации не отслаивается с поверхности изделий; Более высокая стабильность и воспроизводимость результатов 1 износостойкость увеличивается в 2 раза,поверхностная твердость - от 1400 до2000 кг/мм );меньшая длительность как самогопроцесса карбонитрации, так и технологического цикла в целом отпадает операция воронения для приданияизделию товарного вида),отсутствие деформации изделий из 35за низкой температуры процесса;повышенная производительность труда. Способ карбонитрации стальныхизделий, включающий нагрев до температуры обработки в насыщающей среде и выдержку. при этой температуре,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью интенсификации процесса насыщения, проводят нагрев до 480-500 Спри давлении 0,8 - 0,9 атм, выдерживаютпри этой температуре 3-45 мин, осуществляют продувку воздухом, продолжают нагрев до 550-600 С с одновременным повышением давления до 1,01,6 атм и выдерживают 2-50 мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Прокошкин Д.А. и др. Циенирование режущего инструмента. М.,ЦЛТНКСМ, 1941.2, Авторское свидетельство СССР9 576350, кл. С 23 С 9/16, 1973.