Способ нитроцементации стальных изделий

ОПИСАНИЕ 9545 ОЗИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскнкСоцналнстнческикРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.В.И.ШапОчкин, Л.М.Семенова, А.В.ПожарскийА.ТЮЕлвх;" А.Н.фалькин, В.К.Деев и О.С.Буренкова ф ,",", ,,(72) Авторыизобретения 1) Заявител ИЗДЕЛИИ 54) СПОСОБ НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛ есса девания. ение ка изделий цесса де осуществляют следующи 5 Изобретение относится к химико- термической обработке стали.Известен способ нитроцементации стальных изделий в углерод-азотистой среде при 860-880 оС, при котором подача атмосферы осуществляется в рабочее пространство безмуфельных агрегатов 11 .Недостатком способа является невозможность получения нитроцементованных слоев с содержанием азота свы. ше 0,4 (иэ-за термической диссоциации аммиака в печной атмосфере), что необходимо для повышения долговечности таких иэделий как шестерни коробки передач тракторовНаиболее близким по технической .сущности и достигаемому результату является способ нитроцементации изделий в углеродазотистой среде, преимущественно в безмуфельных агрегатах, включающий подачу аммиака в.зоны нагрева, насыщения, дифФузии и подстуживания равномерно через инжектора и вводы 21 .В способе содержание азота в слое находится в пределах 0,4-0,5, однако в поверхностном слое образуются дефекты в виде "темной составряющейи и трооститных выделений,1 вследствие протекания процаэотирования в зоне подстужиЦель изобретения - повышчества поверхностных слоевэа счет предотвращения проазотироваиия.Поставленная цель достигается тем, что в способе нитроцементации стальных изделий в углерод-азотистбй.среде, преимущественно в, безмуфельных агрегатах, включающем подачу аммиака в технологические зоны печи, в зоны нагрева, насыщения и диффузии подают 30-50 аммиака, а в зону подстуживания 50-70 от его общего расхо да. Способ м образом.П р и м е р, В нагретый до 870- 880 аС однородный беэмуфельный агрегат, содержащий зоны нагрева, насыщения, диффузии и подстуживания, загружают шестерни из стали 25 ХГТ. Давление в печи 10,мм вод.ст.Эндогаз в количестве 10 м/ч подают в трн первые эоны через инжектор, с давлением 1000 мм вод.ст. Природный газ подают в количестве 0;2,матч в зону нагрева, 0,6 мф/ч в зону диффузии. Аммиак подают непрерывно в954503 ние азота свыше 0,4, вследствие раэ. вития процесса деаэотирования,Предлагаемый способ позволяет увеличить легированность азотом мартен- сита и остаточного аустенита, что в свою очередь позволит повысить долговечность таких иэделий как шестер. ни коробки передач тракторов. количестве 5 м/ч в технологическиезоны агрегата по схеме, представленной в табл.1, темп толкания поддонов с шестернями 40 мин.После нитроцементованного нагрева детали закаливают в масле ИС5 при 150 С. При этом фактор интенсив 6ности охлаждения в закалочном баке 0,3-0,4 Н,Результаты исследований предложенного и известного способов при ведены в табл,2. Содержание углерода. в поверхностных слоях равно 0,5-0,7. Мак видно из табл,2, этот способ позволяет предотвратить деазотирование эа счет создания в зоне подстуживания необходимого азотного потенциала и получить нитроцементованные слои без деФектов с содержанием азота в поверхностных слоях более 0,4Г 0,5-0,8).Изменение соотношения расхода ам миака между тремя первыми зонами и четвертой (подстуживания) в сторону уменьшения (меньше 30) расхода через три первые зоны приводит к снижению глубины нитроцементованного слоя 25 и не позволяет получать легирование поверхностных слоев свыше. 0,4 и более глубоких слоев азотом.Изменение соотношения расхода аммиака в первые три зоны и четвертую 30 зону в сторону увеличения (свыше 50) расхода в первые три зоны не обеспечивает получение нитроцементованных слоев без дефектов и содержаТаблица 1 Расход аммиака,Способ нитроцементации Предлагаемый 20 80 70 30 40 60 50 50 60 100 Известный Содержание азота,Дефекты слоя по баллам ОСТ 23.4.52-73 Глубина слоя, мм Способ нитроцементациитемная со- троститставляющая Предлагаемый 0,2-0,050,5-0,20,6-0,3 0,3 2-3 0,8 0,6 1,0 0,7 1,2 0,8 0,6-0 ДЗ 0,4-0,15 0,4 2-3 1;2 0,4-0,1 05 5-6 Известный 1,2 преимущественно в беэмуфельных агрегатах, включающий подачу аммиака в65 зоны нагрева, насыщения, диффузии и Формула изобретения Способ нитроцементации стальныхиэделий в углерод-азотистой среде,в зоны на- в зону подгрева, на- стуживания сыщения,дифФузии Таблица 21 на глубине на глубине 0,05 мм 0,2-0,5 мм954503 Составитель С.ПотаповаРедактор Е,Лушникова Техред А.Ьч, Корректор С.Шекмар Заказ 6377/26 Тираж 1053 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 подстуживания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ка-: чества поверхностных слоев за счет предотвращения процесса деазотирования, в зоны нагрева, насыщения и диффузии подают 30-50 аммиака, а в зону подстуживания - 50-70 от его общего расхода. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. РустЕм С.М. Оборудование термических цехов. М "Машиностроение", 1971, с.129.2. Авторское свидетельство СССР 9 529237. кл. С 21 С 9/00, 1976 ь