Способ нитроцементации стальных изделий

)5 С 23 С 8/32 ВЗЯВ-ЩЩ ь,ЕТЕН ное ухин етал/Под 1981,ЦИИ ргии, аботно из ей, и стве а тилам 120пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Нижегородское станкостроителпроизводственное объединение(54) СПОСОБ НИТРО ЦЕМЕНТАСТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к металлув частности к химико-термической обрке стальных изделий, преимущественбыстрорежущих и легированных стал Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий преимущественно из быстрорежущих и легированных сталей; и может найти применение в станкоинструментальной, машиностроительной и других отраслях промышленности для упрочнения режущего инструмента и пресс-формы.Цель изобретения - повышение поверхностной твердости и износостойкости режущего инструмента и пресс-форм, изготовляемых из быстрорежущих сталей, и обеспечение безопасности работы. Способ включает нагрев до 1100 - 0 С и насыщение углеродом и азотом и подаче со скоростью 2 - 4 мл/мин пав аминов жирного ряда в течение 1 - 1,5 затем проводят закалку и отпуск, В каче 680798 А 1 может найти применение в станкостроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности для упрочнения режущего инструмента и пресс-форм. Цель изобретения - повышение поверхностной твердости и иэносостойкости, Способ включает нагрев до температуры насыщения 1100 - 1200 С и насыщение при подаче со скоростью 2 - 4 мл/мин паров аминов жирного ряда, закалку и отпуск. В качестве аминов жирного ряда используют диэтиламин, метиламин, дибУтиламин, Использование способа позволяет повысить поверхностную твердость режущего инструмента и пресс-форм в 1,2 - 1,3 раза, а износостойкость - в 2,0 - 3,5 раза. 1 з.п,ф-лы, 1 ил., 2 табл. минов жирного ряда используют диэин, метиламин, дибутиламин.На чертеже дана установка для осуществления предлагаемого способа упрочнения поверхности изделий, продольный разрез.Способ осуществляется следующим образом,Кожух 1, установленный на основании 2 стойки 3, поднимают по направляющим, открывая доступ к подложкодержателю 4. Изделия 5, заключенные в гильзы 6, вставляют в отверстия подложкодержателя 4. При этом торцы всех гильз 6, кроме одной, опираются на шарики 7 сепараторного кольца 8. Так как шток 9 во время загрузки находится в верхнем положении, то на торец шайбы 10 опирается лишь одна из гильз 6. Кожух 1 опускают на основание 2. Включением ваку 1680798умного насоса из камеры 11 через трубопровод 12 удаляют воздух. Одновременно включают йагреватель 13. При разрежении, в камере 11, равном 1 10 мм рт.ств штоковую полость гидроцилиндра 14 подают давление. Шток 9 вместе с шайбой 10 отходит от торца гильзы 6 внутрь подпружиненного стакана 15, Под действием силы тяжести гильза 6 с изделием 5 также опускается в подпружиненный стакан 15, который вместе со штоком 9 перемещается в глубь емкости 16. Когда иэделие 5 находится в Закалочном узле индуктора (17 и 18), предназначенного для нагрева изделия до закаАочной температуры, к поверхности изделия через специальный ввод подают пары амина со скоростью 2 - 4 мл/мин. При этом происходит термораспад аминов на поверхности изделия и упрочнение поверхности за счет насыщения азотом (образование нитридов) и углеродом (образование Карбидов и пироуглеродов). Время выдержки изделия при заданной температуре определяется глубиной упрочнения поверхности изделия. Закаленное изделие 5 возвращается в камеру 11. Повышают давление в бесштоковой полости гидроцилиндра 14. Шток 9, перемещаясь в обратном направлении, выносит изделие 5 в камеру 11. При этом край подпружиненного стакана 15 входит в отверстие сепараторного кольца 8 и останавливается. Шток 9 с шайбой 10, продолжая движение, возвращает гильзу 6 с изделием 5 в первоначальное положение. В камере 11. закаленное изделие нагревают до 500 - 600 С и производят высокотемпературный отпуск. По окончании процесса с помощью привода 19 поворачивают подложкодержатель 4. Изделие 5 выводят из зоны отпуска, а на ее место подают другое, прошедшее упрочнение (насыщение азотом и углеродом) и закалку. После того, как все изделия 5 пройдут все стадии закалки и отпуска, их извлекают из камеры 11. Процесс можно проводить как в вакууме при давлении 1 10" - 1 10 ммрт.ст.,таки в инертной среде при нормальном давлении.П р и м е р 1.,Незакаленные фрезы из стали Р 6 М 5 нагревают при нормальном давлении в среде аргона при 1100 - 1200 С в течение 1 ч. При этом в зону нагрева изделия подают диэтиламин со скоростью 2 мл/мин, затем обработанное изделие отпускают в масло и охлаждают, после чего фрезуподвергают высокотемпературному отпуску при 550 С. Установлено, что микротвердость поверхности составляет 1700 кг/мм . а на глубине 50 мкм Н =-1400 кг/см . При рассмотрении поверхности фрезы под микроскопом ММРР трещин на поверхности не обнаружено,В табл.1 представлены результаты исс-. ледованиц фрез после обработки по известному и предлагаемому способам. 5 10П р и м е р 2. Пресс-форму, выполненную из стали 40 Х, нагревают в вакууме 1 10 мм рт.ст, при 1100 С в течение 1,5 ч. В зону нагрева изделия подают пары дибутиламина со,скоростью 4 мл/мин. При этом происходит их термораспад на поверхности иэделия и упрочнение последней за 15 иэвестным повысить твердость поверхностного слоя в 1,2 - 1,3 раза, а износостойкость режущего инструмента и пресс-Форм - в 2 -3,5 раза Формула изобретеният ем нт ии стальных 1. Способ ни роц е ацизделий преимущественно из быстрорежу,щих и легированных сталей, включающийнагрев до температуры насыщения и насы-щение в продуктах распада жидких углеводородов, закалку и отпуск, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения поверхностной твердости и износостойкости, нагрев проводят до температуры насыщения 1100 - 1200 С, а в качестве жидких углеводородов используют амины жирного ряда, которые подают со скоростью 2 - 4 мл/мин,2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве аминов жирного ряда используют диэтиламин или метиламин, или дибутиламин. счет насыщения азотом и углеродом. Кроме того, на поверхности изделия образуется блестящая графитовая пленка толщиной 10 мкм, Экспериментально установлено. что микротвердость поверхности изделия составляет 1600 кг/мм, а на глубине 50 мкм2Н=1250 кг/мм, Шероховатость поверхно 2сти до закалки Ра=0,34 мкм, а после закалкиРа=0,17 мкм.В табл.2 приведены данные по стойкости пресс-формы для прессования резино вых сальников,Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет по сравнению с1680798Таблица 1Обработка по известному способу (после обработки диаметр фрезы уменьшился от 2 до 5;), Таблица 2бработка по известному способу(при скорости подачи паров амина меньше 2 мл/мин и носостойкость изделий не увеличивается, а при скорости подачи паров амина более 4 мл/мин увеличивается хрупкость.).1680798 Составитель Н, СункинаРедактор М. Петрова Техред М.Моргентал Коррект ерява Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аз 328 ВНИИ Тираж 545ственного комитета по изобрете 113035, Москва, Ж, Раушска Подписноеям и открытиям при ГКНТ СССРнаб., 4/5