Карбюризатор для цементации стальных изделий

В.К. Афанасьев, В.Н. Лебедев, Г.Т. Корои В.И. Никитенко 72) Авторы изобретеиия А. чен ибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе 1) Заявител 4) КАРБЮРИЗАТОР ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЬНЫХИЗДЕЛИЙ с древесрения прорыускори Н оваИзобретение относится к химико- термической обработке, в частности, к процессу науглероживания в твердом карбюризаторе.Известен способ цементации в твердом карбюризаторе при нагреве стальных иэделий в ящике вместеным углем, причем для ускоцесса добавляют активиэатов тели) процесса - карбонаты щелочных металлов, бария и др. 1.Из описанных в литературе твердых карбюризаторов для цементации сталей наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является твердый карбюризатор 21 на основе древес ного угля, содержащий, вес.3:Карбонат бария 20-25Карбонат кальция 35-5Древесный уголь Остальное .Этот карбюризатор позволяет получить насыщенный слой глубиной 0,6- 0,9 мм за 5,5-6 5 ч при температуре процесса 900-940 С. Однако процесс цементации в этомкарбюризаторе идет недостаточно интенсивно и требует длительного времени при получении больших слоев.Цель изобретения - интенсификация ф процесса насыщения.Указанная цель достигается тем,что известный карбюриэатор, содержащий древесный уголь, карбонат бария,карбонат кальция, дополнительно сов держит нитрат кобальта при следующемсоотношении компонентов, вес.Ф:Карбонат бария 20-25Карбонат кальция 3,5-5итрат кобальта 5-20Древесный уголь ОстальноеНауглероживание в предлагаемомкарбюризаторе значительно увеличивает глубину насыщенного слоя при одинаковом времени выдержки. Это обусловлено тем, что нитрат кобальта содержит кристаллическую воду которая взаимодействует с углеродом с образнием метана и окиси углерода, кромеТаблица Компоненты одержание в составе, вес.:; 2 3 4 5 Карбонат бария 25 22 25 20 22 4 5 3 4 Карбонат кальция Нитрат кобальта 2 5 12,5 20 30 Древесный уголь Остальное Т а б л и ц а 2 Карбюризатор Глубина насыщенного слоя, мм Твердость слоя послезакалки, НкС 1 Ст 3 18 ХГТ 12 ХНЗА Ст 3 18 ХГТ 12 ХНЗА 4Известный ГОСТ( 2407-731 Цементация2 ч 0,8 59 60 6061 62 62 0,8 0,8 1,4 Предлагаемыйцементация 2 ч 7 60 60 60 61 63 64 60 62 64 61 62 63 59 60 60 0,8 09 0,9 1,6 1,6 1,7 1,6 1,4 1,4 1,2 1,2 3 90135 того, при разложении нитрата кобальта выделяется азот, присутствие перечисленных газов ускоряет процесс цементации.Добавление нитрата кобальта в ко" личествах менее 5 Ф от веса расходуемого карбюризатора не приводит к заметному ускорению процесса цементации, а использование предлагаемой добавки в количествах, больших 20/, 16 действует менее эффективно из-за выделения газов из цементационного контейнера.П р и м е р. Карбюризатор используют при цементации сталей 12 ХНЗА, 1 18 ХГТ и Ст 3, Цементацию проводят в металлическом контейнере в лабораторной муфельной печи.Науглероживанию подвергают образцы.цилиндрической формы с Ф 15 мм при ур 940 С в течение 2 и 4 ч. ЭФ 9 ективность карбюризатора оценивается по глубине науглероженного слоя и результатам измерения твердости.Таердост ь и эмеряют на закаленных 3 образцах, закалку проводят от 840 С в воду. 0 4Составы предлагаемого карбюризатора приведены в табл, 1. Результаты измерений глубины и твердости науглероженного слоя, полученного при цементации в известном и предлагаемом карбюризаторе приведены в табл. 2.5 901Как видно из табличных данных,глубина слоя увеличивается при одинаковом времени цементации в 2 раза.Формула изобретенияКарбюризатор для цементации стальных изделий, содержащий древесный уголь, карбонат бария, карбонат каль О ция, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса цементации, он дополнительно содержит 350 4нитрат кобальта при следуацем соотношении компонентов, вес.3:Карбонат бария 20"25Карбонат кальция 3,5-5Нитрат кобальта 5-20Древесный уголь ОстальноеИсточники информации принятые во внимание при экспертизе1. Минкевич А,Н, Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М "Машиностроение" 1965, с 54.2. Имыков А,А. Справочник, термиста. М., Машгиз, 1956, с, 112.Составитель Г. Бахтинова Редактор Т, Портная Техред А Бабинец Корректор Н. Стец Заказ 12308/26 Тираж 1048 Подписное,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, )(-35, Раушская наб. 8. М Оилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,