Способ сульфидирования стальных изделий

СОКИ СОВЕТСНИХС ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (4(51) С 2 АНИЕ РЕТЕНИ юл. И 15.8) ческИ.,авов,263. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ тарасюке сиицв(54) (57) СПОСОБ СУЛЬФЩИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно инструмента, включающий изотермическую выдераку в расплаве солей, содержащем роданиды щелочных металлов и тиосульфат натрия, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повьвпения долговечности инструмента, изотермическую выдержку проводят при 240-300 С в расплаве солейоследующего состава, мас.йфРоданистий калий 70-80 Роданистый натрий 5-15 Тиосульфат натрия. 10-15.обработке в расплавах солей, в частности к сульфидированию, и можетбыть использовано в машиностроении 5для упрочнения инструмента типаметчиков, сверл, Фрея, пуансонов,матриц высадочных автоматов,Известен способ сульфоазотирования стали при низкой температуре1, который осуществляется в ваннесостава, Е:Обезвоженный тиосульфат 2-55Роданид щелочногометалла 2-40Цианиды и карбонатыщелочного металла ОстальноеНедостатком способа, препятствующим использование метода, является 20применение вредных для здоровьялюдей цианидов щелочных металлов.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является способ 25сульфидирования в расплаве солей состава: 757 роданистого калия, 257тиосульфата натрия при 180-200 С 12 .Недостатком известного способаявляется незначительное повышение 30долговечности инструмента,Целью изобретения является повышение долговечности инструмента.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу сульфидирования стальных изделий, преимущественно инструмента, включающему изотермическую выдержку в расплаве солей, содержащем роданиды щелочныхметаллов и тиосульфат натрия, изотермическую выдержку проводят при240-300 С в расплаве солей следующегосостава, мас.7:Роданистый калий 70-80Роданистый натрий 5-15 45Тиосульфат натрия 10-15При низкотемпературной обработкесульфидирование происходит в газовойсреде, образующейся от разложенияроданистых солей. Роданистый калий 50служит катализатором и способствуетактивному распаду серосодержащихсолей.В результате введения 5-157-городанистого натрия расплав сохраняет 55жйдкотекучесть, что уменьшает выноссолей из расплава. Ввиду того, чтоконцентрацию роданистого натрия и количество свободной серы необходимо поддерживать на определенном уровне, в ванну вводится тиосульфат натрия ИаБ 0 - 10-207, который реагирует с продуктами распада роданида натрия, восстанавливает его. При этом отсутствуют балластные осадки Иа 4 Ре(СИ)Д и ИаБ , присущие другим составам. При большем содержании в расплаве указанных активных компонентов происходит большее выделение свободной серы (предельно допустимая концентрация серы и серосодержащих элементов в рабочей зоне 0,01 мг/л), которая, не прореагировав с железом, уходит в атмосферу, загрязняя ее. Свободная сера, взаимодействуя с железом, образует сернистое железо РеБ, которое обеспечивает высокие противозадирные свойства инструмента. Продукты химического процесса, происходящего в ванне, получаются газообразными, уходящими из расплава. При такой низкой температуре не происходит выделение цианата калия (температура разложения роданидов калия и натрия - 400 С), что улучшает условия труда,ООбработке подвергались метчики М 16 и сверла 94 мм из стали Р 6 М 5 иобрезные матрицы болтовых холодновысадных автоматов из стали ЭИ 161,Перед обработкой инструмент обезжиривается, промывается, сушится и подогревается до 180-20 ОС.Подготовка ванны под обработку осуществляется следующим образом: загружаются роданиды щелочных металлов и после расплавления (температура 240-300 С) малыми порциями идет юзагрузка гипосульфита натрия.Время выдержки 5-70 мин устанавливается экспериментально в зависимости от конфигурации детали.П р и м е р. В шахтную отпускную печь типа ПНпомещается смесь порошков роданистого калия и роданистого натрия состава, вес.Ж: роданистый калий 75, роданистый натрий 13. После расплавления этой смеси добавлялся тиосульфат натрия 12.Одновременно на поддон печи помещается обезжиренный инструмент, который прогревается перед обработкой до 180 С. После расплавления солей он помещается в емкость с расплавом0и выдерживается при 280 С в течение; сверла из стали Р 6 М 5, 94 мм - 5 мин,метчики М 16 из стали Р 6 М 5 - 20 мин, 1151589обсечные матрицы с размером "под ключ" 30 мм - 70 мин.Обработанные обсечные матрицы из экспериментальной марки стали ЭИс размером "под ключ" Я = 30 мм З испытываются на холодновысадочном болтовом автомате СРВ 161 при изготовлении болтов М 20 из стали 40 Х с шестигранной головкой.10Обработанные метчики испытываются при нареэании резьбы в гайках М 16 при,скорости резания 15 шт/мин,Данные по обработке предлагаемыми известным способами приведены втаблице.Из анализа экспериментальных данных, приведенных в таблице, следует,что долговечность инструмента, обработанного по предлагаемому способу,в 1,5-3,5 раза выше, чем долговечность инструмента, обработанного поизвестному способу,О о Т ООО О Ф И ФЧ О О Ф Фф ФЧл 1 Е 333 Фе Фю Ьф 1 о ффф)