Способ нитроцементации высоколегированных сталей

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублии ОП КСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУдо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 25,09,81(54)СПОСОБ НИТР МЕНТАЦИИСТАЛЕЙ КОЛЕ ГИРО ВАННЫХ при ван это ног По иффуную ол ос того аустенитаи сердцевинойнении по этомуготовленных из9-12 ч при 950бину карбидной0,2 и 0,3 мм сда в ней 2-37. между карбидно зделия. Так, п способу издели стали 5 ХЗВЗМФС 1000 С получаю зоной упро изглутветственн онь концентрациеи ероУказан для упроч оторых т бработки она прак Изобретение относится к химикотермической обработке применяемой вчастности, при поверхностном упрочнении высоколегированных сталей цементацией и нитроцементацией,Известен способ цементации высоко 5легированных сталей в атмосфере природного газа, включающий цементацию ивыдержку при температуре насыщениябез подачи атмосферы в печь 11.10Однако этот способ не приводит кобразованию карбидной зоны диффузионного слоя, под которой подразумевается зона с концентрацией углеродане менее 2 Е, содержащая крупные (,более154 мкм глобулярные карбиды, что необеспечивает эксплуатационных характеристик упрочняемых изделий, требуемьпс современным производством,Известен также способ химико-теримической обработки высоколегированных сталей, включающий нагрев, карбидизацию, основой которой являетсявысокотемпературная нитроцементация Ь0-ООООС, последующее подстужи до 880+10 С и выдержку приоемпературе в атмосфере природаза и аммиака 2.известному способу получают ионный слой, содержащий карбид ну с концентрацией углерода 27, но скорость образования и лубины,этой зоны низкие из-за личия барьерного слоя высокоазотис ая глубина недостаточна ения изделий, поверхность ебует шлифовки после термотак как при этойоперации чески полностью снимается,что снижает эксплуатационные характеристики иэделий,Получение большей глубины карбидной зоны диффузионного слоя по этомуспособу связано с резким увеличениемвремени насьпцения. Так, для получения на стали 5 ХЗВЗМФС глубины 0,4 ммтребуется 20-25 ч.Целью изобретения является интенсификация процесса образования карбид- Оной эоны диффузионного слоя при увеличении ее глубины.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу химико-термической обработки, включающему нагрев высокотемпературную нитроцементацию при 950-1000 фС, последующееподстужнвание до 880 + 10 С и выдержку при этой температуре в атмосфереприродного газа и аммиака, между высокотемпературной нитроцементацией иподстуживанием последовательно проводят деазотирование при температуревысокотемпературной нитроцементациив течение 0,9-1,0 ч и повторную высокотемпературную нитроцементацию притемпературе и в, атмосфере первой высокотемпературной нитроцементации втечение 29-3,1 ч.При необходимости деазотированиеэ . 30и повторную высокотемпературную нитроцементацию проводят циклически. Количество циклов зависит от требуемойглубины карбидной зоны,Деазотирование проводят в деазотирующей атмосфере, например в полностью диссоциированном аммиаке,Совокупность применения операцийдеазотирования и повторной высокотем.пературной иитроцементации позволяетинтенсифицировать процесс образования О40карбидной зоны диффузионного слоя в2 раза при увеличении ее глубины в2 раза,Деазотирование приводит к устранению барьерного слоя высокоазотистого ф аустенита и, как следствие этого, кувеличению карбидной зоны.После деазотирования при повторнойвысокотемпературной нитроцементациисоздаются условия для дополнительногонасьпцения карбидной зоны диффузионногослоя углеродом и увеличения в ней доликарбидной Фазы,П р и м е р 1. Образцы, изготовленные иэ стали 5 ХЗВЗМфС, диаметром 20 мми длиною 20 мм подвергают высокотемпературной нитроцементации в шахтной электропечи Ц 25 в течение 6 чпри 990+10 С в атмосфере, содержащей18-197 аммиака и 81-822 природногогаза, затем .детали деазотируют.в течение 1 ч при этой же температуре,заменяя указанную атмосферу на атмосФеру полностью диссоциированного аммиака, потом детали подвергают вновьвысокотемпературной нитроцементациив течение 3 ч оставляя ту же температуру и подавая в рабочее пространство печи атмосферу, применяемую припервой высокотемпературной нитроцементации, После этого сохраняя подачу атмосферы, температуру печи понижают до. 880110 С, выдерживают образцы при этой температуре 1-2 ч и выгружают на воздух,П. р и и е р 2. В отличие от примера 1, деазотирование и повторную нитроцементацию повторяют 2 раза.В результате насыщения за 9 чполучена карбидная зона диффузионногослоя глубиной 0,45 м, а за 12 ч -0,55 мм.Сравнительные данные по обрабатке представлены в таблице.Использование предлагаемого способа обеспечивает повьппение скорости образования карбидной зоны диффузионного слоя в 2 раза при увеличении ее глубины также в 2 раза,+ О О 1 РЭ 1 ЕХ 1 РП 1 1 юо11 о1 бо 1 Ф 1 1 Э 0 3 1 а 6 э 1 ОЖЦ 1 1 сб 1 эЖ 1ж б О О О ж Е 1 СйХ 1 Э 1 Е СР ОИтфо Ра.В1 ЫЭО1 1 О ЭЕ (б11д Я Е 1 ббО 3 б Э ац ойа ажбб 3о Ц Э865973 Формула изобретения Составитель Л. Бурлинова Редактор Н, Егорова Техреп М.Рейвес Ковректоо У.Пономаренко Заказ 8009/42 Тираж 1051 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРаушская наб, д,4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,4 Способ нитроцементации высокблегироваиных сталей, включающий нагрев до. 950-1000 С и выдержку при этой б температуре в атмосфере природного газа и аммиака последующее подстуживанне до 870-890 С и выдержку в той же насыщающей среде, о т л и.ч а ющ и й с я . тем, что, с целью интенси О фикаций процесса образования карбидной зоны диффузионного слоя при увеличении ее глубины, после выдержки при 950-1000 ОС в атмосфере природного газа н аммиака проводят при этой жетемпературе выдержку в атмосфере полностью диссоциированного аммиака втечение 0,9-1,0 ч, а затем снова ватмосфере природного газа и аммиакав течение 2,9-3,1 ч.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Худокормов Р, Н. и др. - "Металлургия", вып. 12, Минск, 1978,2. Краснер М. С. и др. - фЭлектротермическое оборудование для новыхвидов термической обработкиц. М.,1976.