Закалочная среда

(54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА (57) Использование: терми изделий из среднеуглер Сущность изобретения: з содержит неполную желез риловой кислоты 0,15-0,30 рат натрия 1,5 - 2,25 мас.0/О 4 табл., 1 ил. еская обработка дистых сталей. акалочная среда ную соль полиакмас. ф 6: тетрабовода остальное. го научно- ского йнсыкова ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уральский филиал Всесоюзисследовательского технологичтитутд(56) Авторское свидетельство СМ 1359313, кл. С 21 0 1/60, 198 Изобретение относится к термической обработке, в частности к закалочНЫм средам, применяемым преимущественно Для охлаждения деталей из среднеуглеродистых сталей..Целью изобретения является повышение качества закалки.Закалочная среда содержит неполную железную соль полиакрйловой кислоты, твтраборат натрий и воду при следующем соотношении компонентов, мас.ф:Неполная железнаясоль полиакриловойкислоты 0,15-0,30Тетраборат натрия 1,5 - 2,25 Вода Остальное Данная среда имеет рабочую вязкость 1,2 - 2,1 и водородный показатель рН 7,1- 8,0. Эти физико-химические свойства обеспечивают качественную закалку среднеуглеродистых сталей. Тетраборат натрия или бура представляют собой бесцветные прозрачные кристаллы состава Иа 2 В 407 10 Н 20.Бура вследствие гидролиза дает сильную щелочную реакцию, т.е. выполняет роль нейтрализатора кислого раствора неполной железной соли полиакриловой кислоты,Кроме того, введение буры снижает первоначальную- вязкость раствора, что позволяет не проводить "термического старения" среды для полуЧеНИя НуМсНЬх физико-хиМических свойств. В процессе эксплуатации вязкбстЪсРедьГпРеДлаГаемоо состава отличается большей стабильностью, чем известного, в которомиэ-за разлоясений кальцинированной соды вследствие контакта с раскаленной поверхностью деталей с увеличением времени эксплуатации вязкость снижается.При введении тетрабората натрия менее 1,5 мас,% не происходит достаточного начального снижения вязкости раствора, а также раствор имеет слабокислую реакцию вместо нейтральной. При введении тетрабората натрия более 2,25 мас,% вязкость среды приближается к вязкости воды, а раствор имеет щелочную реакцию. В первом случае качество закаливаемых деталей снижается из-за низких скоростей охлаждения в перлитном интервале температур,что ведет к уменьшению твердости. Во втором случаевозникает опасность образования трещиниз-за низкой вязкости.При введении неполной железной солийолиакриловой кислоты менее 0,15 мас. , 5велика вероятность образования термических трещин из-за высоких скоростей охлаждения в мартенситном интервале.увеличение концентрации неполной железной соли полиакриловой кислоты более 0,4 10мас. ухудшает теплоотдачу и делает охлаждение в области температур промежуточного превра 1 цения замедленным настолько", что приводит к появлению тро-" остосорбитных структур и снижению твердости.Закалочную среду готовят следующимобразом.Для определенного закалочного бакарассчитывается количество компонентов, 20входящих в состав. Затем бак наполняетсярассчитанным количеством воды, после чего в нее добавляют нужное количество неполной железной соли полиакриловойкйслоты,"а затем данный раствор нейтрализуюттетраборатом натрия, который одновременно понижает вязкость закалочнойсреды до рабочего значения. После перемешивания среда готова к применению.П р и м е р, Предлагаемая среда исследовалась для определения ее закаливающих свойств и охлаждающей способности,влияния на трещинообразование в зависимости от физико-химических свойств охлаждающего раствора, 35Исследуемые, составы предлагаемой иизвестной"сред": приведены в табл, 1,Определение твердости после закалкипроводилисьна"деталях типа шайб из стали40, атакжЕ на"деталях более сложной формь 1 типа кронштеййов и рычагов из стали45 Л, Эти Ме деталиосматривались с целью.установления или" отсутствия закалочныхтрещин.Результаты исследований приведены в 45таблицах 2 - 4,На чертежеданы кривые охлажденияникелевого шарика20 мм, в средах; кри вые 1 - 5 - соответственно составы 1-5, кривая 6 - известный состав.Как видно из данных табл. 2, лучшие результаты по твердости и наименьший ее разброс имеют детали после закалки в среде 1-3 составов. ф о р мул а и зоб рете н ия Закалочная среда, преимущественно для среднеуглеродистых сталей, содержащая неполную железную соль полиакриловой кислоты, соль натрия и воду, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества закалки, она содержит в качестве соли натрия тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:Неполная железная сольполиакриловойкислотыТетраборат натрияВода 0,15 - 0,301,5-2,25Остальное Скорости охлаждения в составах 1-3 распределяются благоприятно во всем интервале охлаждения, Охлаждение в среде состава 5 и известном происходит с меньшей скоростьюв области температур 800 -о450 С, а в среде состава 4 охлаждение слишком интенсивно в мартенситном интервале.Из табл, 4 видно, что при эксплуатации в основном меняется вязкость. В среде предлагаемого состава необходимая вязкость достигается с момента начала эксплуатации и во время работы остается практически постоянной. В среде известного состава происходит значительное изменение в сторону уменьшения вязкости во время эксплуатации.При использовании закалочной среды предлагаемого состава обеспечивается необходимые скорости охлаждения среднеуглеродистых сталей и стабильность физико-химических свойств среды, что позволяет обеспечить высокое качество закалки, исключив брак из-за пониженной твердости и трещин.1766976 5 Составитель Л. БулавинаТехред М,Моргентал Корректо Максимишинец едакт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 3523 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5