Состав для нитроцементации стальных изделий

):55 ко-термическую обработку в указанныхв Табл.1 расплавах в течение 1 ч порежимам, укаэанным в табл,2,Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термическойобработке металлов и сплавов, и может быть использовано при изготовлении инструмента деталей машин, приборов, пресс-форм для литья, механизмов и других изделий, работающих вусловиях трения.Известен состав для нитроцементации, содержащий цианиды, цианаты икарбонаты щелочных металлов ).1).Однако указанный состав весьматоксичен из-эа высокого содержанияцианидов.Известен нетоксичный состав длянитроцементации остальных деталей,содержащий водный растворолиакрил.амида. При нитроцементации в указанном составе изделия предварительнонагревают токами высокой частоты, азатем погружают в водный растВор полиакриламида и выдерживают в нем1-5 мин 23Такой процесс нитроцементации неэкономичен, так как требует использования дорогостоящей установки ТВЧ.Кроме того, при погружении нагретыхизделий в водный раствор полиакриламида возникают высокие термическиенапряжения, который могут привестик образованию трещин и короблению,В указанном составе невозможно получить на поверхности изделий диффузионные слои значительной толщины изза кратковременности процесса.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эфФекту является состав, содержащий, мас В:КСЕРО б 4, ИаСБО 1 б, КСО 1 б, Ба 2 СО4 3,Однако этот состав обладает окислительными свойствами и в процессеобработки на поверхности изделийобразуется окисный слой, толщина которогд возрастает с увеличением выдержки, Окисный слой замедляет диффузию активных элементов, что снижает насыщающую способность состава,ухудшает товарный вид изделий и требуется дополнительная обработка изделий, назначение которой удаление с поверхности изделий образовавшегося налета, что удорожает процесс.Цель изобретения - повышение насыщающей способности состава.1Поставлениая цель достигается темчто состав для нитроцементации стальных изделий, содержащий цианатыщелочного металла, дополнительно содержит карналлит при следующем соотношении компонентов, мас.В:Карналлит 30-70Цианаты щелочных металлов Остальное Карналлит представляет собой кристаллический продукт белого цвета ссероватым и розоватым оттенком. Химическая Формула карналлита КС 1 МрС 1 бН 20Температура плавления 265 С. Он не 5 ядовит и не вэрывоопасен как висходном, так и в расплавленном состояниях.Вводимый в состав для нитроцементации карналлит путем химического 10 взаимодействия растворяет оксидныйслой, образующийся на поверхности изделий в процессе обработки, что приводит к повышению насыщающей способности всего состава.В качестве цианатов щелочного металла используют цианат калия и цианат натрия.Оптимальное содержание карналлита в расплаве установлено в пределах 30-70 мас.Ъ Содержание карналлита менее 30 мас.Ъ не целесообразно, так как состав обладает высокойактивностью и на поверхности изделийобразуется сажистый нале, а при содержании карналлита более 70 вес.%составА быстро истощается. Период полной дессоциации цианатов калия илинатрия в зависимости от содержаниякарналлита в составе представлен втабл,1.30Таблица 1 РР Содержание карналли- Период полной пп та, мас,Ъ. диссоциации35 цианатов, ч П р и м е ч а н и е. Цианат калия или50цианат натрияостальное. Зависимость толщины диФФузионного:слоя от температуры нитроцементации 60 и состава (материал -армко-железо)прй продолжительности нитроцементации 60 мин показана в табл.2,Качество поверхности изделий 500 С. 540 С 480 С 620 С КСИО, ИаСИО - 16,К 2 СОЗ -16, Иа 2 СО 8 - 4 117 155 232 272 Сажистый налет Карналит КСИО - остальное 123 . 162 241 284 То же Карналит КСИО -остальное 137 182 273 322 Хорошее Карналлит КСИО - остальное 134 178 315 То же 265 Карналлит,КСБО - остальное 128 170 254 302 Карналлит КСИО - остальное 132 216 234 Карналлит ИаСИО - остальноеКарналлит ИаСБО - остальное 158 238 280 Сажистый налет 125 320 Хорошее 175 269 136 Карналлит ИаСБО - остальное 135 . 182 310 То же 263 Карналлит ИаСИО 124 168 245 198 Карналлит ИаСИО - остальное 210 231 95 128 Как видно иэ таблицы толщина дифФузионного слоя в предлагаемом со-ставе приблизительно на 10-20 выще, чем в известном. Микротвердость диФФузионного слояпосле нитроцементации в известном ипредложенных составах представлена втабл.3. Таблица 3 Состав расплава, мас 1% Микротвердость слоя, НУ кг/мм,при, .цн ан ат калия - остальное 950 Р 6 М 5 980 38 ХМЮА45 ХНМФА Карналлит,1100 1080 990 цианат калия - остальное ,1150 1100 980 1180 1160 1110850 Карналлит цианат натрия 38 ХМЮА45 ИНМФА 1190 1100 9 30 1200 1190 980 1200 1190 980 1180 1070 900 1190 1100 960 1240 1270 1270 1200 остальное РбМ 5 38 ХМЮА45 ХНМФА Карналлитцианат натрия остальное 1270 1250 1190 960 Р 6 М 5 1190 1100 980 820 Карналлит38 ХМЮА45 ХНМФА цианат натрия - остальное 1100 1080 950 840 1080 1080 960 900Р 6 М 5 П р и м е ч а н и е. Подолжительнусть нитроцементации составляет б ч.П р и м е р 2. Изделия из сталидиффузионного слоя составляет 19 мкм,марки 45 ХНМФА подвергают нитроцемен- а поверхностная микротвердостьтации в расплаве, исходный состав ко 1250 кг/мм. Окислов на поверхноститорого содержит 70 мас.Ъкарналлита зенкеров не обнаружено.ас.Ъ цианата натрия. Темпера- Таким образом, предложенный составтура процесса составляет 500 С, а.и 30 ма ц45для нитроцементации изделий из сиз сталипродолжительность выдержки б ч. В и сплавов по сравнению с базовым обпроцессе нитроцементации расплав про- разцом, за которьй принят состав,дувается воздухом в количестве содержащий, ЪКСЕРО - 64, МаСБО -250 л/ч. Толщина диффузионного слоя 16, КСО - 16;Иа 2 СО -4, позволяетсоставляет 133 мкм, а поверхностная 50 повысить насылающую способность сомикротвердость 1180 кг/мм. Окислов става в 1,5 раза и предотвратитьна поверхности изделий не обнаруже- образование окисного слоя на поверхно. ности изделий, вследствие этого ЙоП р и м е р 3. Венкеры иэ стали вышается скорость формирования дифмарки РбМ 5 пЬдвергают нитроцемента фузионного слоя и становится воэможции в расплаве, исходный состав ко- ным исключить дополнительную обработторого содержит 50 мас,Ъ карналлита ку, связанную с очисткой изделий пои 50 мас,;,цианата калйя. Температу- сле нитроцементации.ра процесса 540 С, а продолжительность Испытания предложенного состававыдержки 10 мин. В процессе нитроце показали, что скорость роста диффументации расплав продувается возду- зионного слоя в процессе нитроцеменхом в количестве 220 л/ч. Толщина тации хорошая.ВНИИПИ Зажав 1931/21Тираж 900 ПодписноеФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул.Проектная,