Состав для нитрооксидирования сталей и сплавов

Изорбретение относится к метасгггургии,о частности к химико-.теомической обработке ицструмента и деталей из легированныхсталей и твердых сплавов о атмосферах пиролиза жидких азот- и углеродсодержащих 5карбюризаторов на базе органических веществ с добавкой активаторов.Известен карбгоризатор для цизкотемпературцой цитроцемецтации порошковыхматериалов, содеркаший карбамид и кубовьгй остаток - пирролидона (а,с, 1 622 422 аналог),Недостаток состава о низком азотномпотецциале и ггеуниверсальности при проведении процессов в широком интервале 15температур и для высокосгогирооассьгхсталей, в частности для проведения цитрооксидирования, улучшающего внтифрикционцые свойства.Известен состав для скоростной цитроцементации сталей, содержащий ггитротрлэтанол (триэтаноламин) с добавкой до 30глас.% воды(М. Н, Бодяко и др. Защитныепокрытия на металлах, Бып. 21, 1987, с. 27 -аналог), 25Недостаток состава в пооышенцойокисляогцей способцости, низком потенциале азота, о ноуциоерсальности о широкихинтервалах температур,Наиболее близким к заявляемому является состав для сульфонитрооксидирооаия, содержащий могоэтанолаглиц ирастворегсцые о нем соединения серы - серггстг,саммоний (Патент Польши И 1096:О,опубл. 30.04,81 за Й. 184098, кл. С 23 С 11/00 35- прототип).Состав имеет недостатки - повышенцуо склонность к окислего и коррозионгому разъедаггио поеерхностицизкоуглеродистых сталей, цизкуго скорость формирования слоев ца легирооаггсьгхсталях, узкий интервал гримецения 500600 С, неэффективен для твердых сплаооои высоколегированных инструментальныхсталей, 45Цель изобретения - повышение качества нитрооксидных слоев, универсальности иэкологической чистоты процесса, расцсирение технологических соойсто при снижениисажеобразооания при вакуумой химико- "0термической обработке.Для достижения цели в состав, содержащий моноэтацоламиц и триэтаноламиц окачестве азот- и углеродсодержащего компонента ооодят анилин, при следующеу соотношении кампосентоо, мас,%:моноэтаноламин 30-35триэтаноламин 30-35анилин 30-40 Сущность нового технического решенияв том, что в состав вводится одновременнотри азотсодержащих компонента с последооательцо сцижагощейся кинематическойвязкостью-триэтаноламин (С 2 НлОН)зй, моноэтацоламин С 2 Н 6 ОНК и анилин ССН 5 МН 2,При практическом осущестолении иподготовка карбюризатора последовательно в триэтаноламин по ТУ 6-09-2488-72 вводили монозтаноламиц по ТУ 6-09-2477-77 иацилин по ГОСТ 5819-70, при этом послеперемешиоания состав был готов к использооагсио и перед заправкой в бачки печейСШОЛ-БНЦ и ШПБНЦ имел вязкость,приведенную о табл. 1.Более расширенгье технические возможности - проведеие сульфонитрооксидирооация и итроцементации достигнутовведением в состав от 5 до 200 г/л кубовогоостатка рагенсрацти этилового спирта, метила орагкевого, аммония молибденовокислого, бензоата натрия о зависимости оттемпературного интервала, марки стали итребуемой степени насыщения поверхностикаждого из видов обрабатываемого инструмента и оснастки,Состав прошел произоодстоеннуго апробациго при обработке инструмента из сталей ЗОХ 2 НМА, 4 ХБМЭС, Р 6 М 5-П, Р 6 М 5 К 5 витероалах температур 560-920 С, деталейи осгастки из сталей Х 12 М, 95 Х 18 и титановых сплаооо БТ.-14, ВТпри температурахобработки 520-870 С,П р и с.с е р. Сверла для скоростногосоерлеция янтарных ювелирных изделийдиаметром ,2 мм, длиной 25 мм из стали10 ОМ 5 цитоооксидировали о вакуумнойпечи СШОЛ-БНЦ при 550 С о течение 30мин с подачей о рабочее пространство предложенного состава. Содеркание компонентов, ма с,%; моноэтаола мин 35,триэтацоламин 35, ацилин 30; расход 25кап/миц при вакууме в рабочем пространствее 120-150 мм рт. ст.Обработка позволила сформироватьнитрооксидный слой 12-15 мкм, однородный по тол щице и твердости, с лучшими, чемо изоестных составах антифрикционнымисвойствами и коррозионнои стоикостью Количестоо образуощегося на сбросе угарного газа и метана снизилось на 30%, чтоулучшило экологическуо чистоту атмосферы,П гр и м е р, Притиры из титановогосплава ВТситрооксидирооали о вакуумев аплосфере пиролиза смеси, содержавшей,мас.%: моцоэтаноламин ЗО; триэтаноламин30 и анилиц 40,Температура нагрева 870 С, выдержка6 ч, охлаждение в масле, последугощее ста2003733 Габлица 1 рение при 580 С в течение 4 ч проводили в атмосфере, полученной из этой же смеси с добавкой 180 г/л кубового остатка регенерации этилового спирта.В результате обработки получен альфированный слой 60 мкм с плавным переходом к сердцевине, без шелушения и растрескивания, характерных для прототипа, Количество обрабатываемых притирами поверхностей повысилось на 2 класса, скорость нитрооксидирования повысилась в 1,3 раза, снизилось сажеобраэование в рабочем пространстве печи, исключено выделение сажистых загрязнений на рабочих поверхностях притиров.П р и м е р. Обрабатывали с использованием предложенного состава борфрезы из стали ХВ 4 Ф диаметром 5 мм, длиной 54 мм для обработки деталей из пластмассы.Нагрев для закалки проводили в засыпке из древесноугольного. отработанного карбюриэатора, пропитывая его составом, содержавшим, мас. О ; моноэтаноламин 32; триэтаноламин 32 и анилин 36 с добавкой 8 г/л бензоата натрия. Температура в вакуумной реторте печи СНОЛ-ВНЦ 850 С, время выдержки 1,5 ч, охлаждение переносом садки из реторты в масло, отпуск 180 ОС, 4 ч,Инструмент имел твердость НРС=65,5-66,0 с поверхностным нитрооксидньм слоем тОлщинОЙ 80 мкм повышеннойизносостойкости, исключающим наволаки 5 вание и налипание обрабатываемого материала, срок службы инструмента повысилсяв 2,1 раза в сравнении с обработанным визвестном составе, Одновременно концентрация токсичных газов в вакуум-выводе пе-.10 чи сократилась в 1,4 раза,Инструмент после переточки подвергали неизотермическому нитрооксидированию в этом же составе при охлаждении оттемператур отпуска 200 С, что также улуч 15 шало износостойкость и увеличивало кратность использования борфрез,В табл. 2 приведены сравнительныесвойства деталей при обработке в известном и предложенном составах для стали20 30 Х 2 НМФА. Таким образом, предложенный составуниверсален в широком интервале температур, применим для различных марок высоко легированных сталей и сплавов, прост вприготовлении и эффективен при нитрооксидировании, нитроцементации, сульфонитрооксидировании.2003733 Таблица 2 карбюо а, мас аботки, ного на Предложеьнеььй Монозтаелол ам ТризтаноламинАнилиье Моьеозтаеьолэмие танолами нозтаьеоламе остато количе Ф ормула тем, 120 же. 3,что вг/л наваго..еительно содержит триеилин при следующемо е ов магонентов, мас,что в него доп35 10 г/л водного рааммония.30 40 Ь. Солгавп.1, отличаьощийся тем, что.в него дое 1ительеео вводят кубове:ей, ьодного раство ео п.1, отличающийся олнительно вводят 30 створа молибденовоки 50 ого о п.1, отличающийслнитально вводят 5 а бензоата натрия. ем г/л Тол катели для лит- форм, вертикально в приспособлеьсии, 8 шт после закалки 920 С в масле, отпуска 560 С и шлифования, нитрооксидирование 600 С, 2 ч, 50 кап/мин, вакуум 240 мм рт. ст., охлаждение в масле ВМ+ -тлубина коррозии по ГОСТ 13819-78;" - в числителе без добавки аммония молибс добавкой, г/л,изобретеее ил.й Н ИТРОО КСИДИ РО ЙАПЛАВ О Всодержащийотличающийся тем, что вглеродсодержащих комль 1. СОСТАВ ДЛНИЙ СТАЛЕЙ И Смонозтэнол амин,качестве азот- и упонентов он допоэтанола мин и асоотношении компУонозтаноламинТризтаноламинАнилин2. Состав почто в него дополн о аммония; еовокислого, в знэменате регенерации этилового спиртстае 180- 200 г/л.Состав по п,1, отличающийсяего дополнительно вводят 80 ыщенного раствора метила оран