CS196063B1 - Cementační plynná atmosféra pro intenzifikaci cementace oceli - Google Patents
Cementační plynná atmosféra pro intenzifikaci cementace oceli Download PDFInfo
- Publication number
- CS196063B1 CS196063B1 CS817677A CS817677A CS196063B1 CS 196063 B1 CS196063 B1 CS 196063B1 CS 817677 A CS817677 A CS 817677A CS 817677 A CS817677 A CS 817677A CS 196063 B1 CS196063 B1 CS 196063B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- volume
- cementation
- gas
- ammonia
- remainder
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XCNJCXWPYFLAGR-UHFFFAOYSA-N chromium manganese Chemical compound [Cr].[Mn].[Mn].[Mn] XCNJCXWPYFLAGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000306 component Substances 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
Vynález se týká cementační atmosféry pro intenzifikaci cementace oceli v plynném prostředí příměsí čpavku do nauhličovací atmosféry vyrobené smísením endotermického plynu s uhlovodíkovou složkou, vhodný zejména pro průchozí pece a dále pro víceúčelové a hermetické Šachtové pece.
Cementování v plynné atmosféře je nejčastěji používaným procesem chemicko-tepelného zpracování, který je založen na nasycování povrchu ocelových součástí uhlíkem v plynném prostředí za teploty kolem 900 °C. Vzhledem k národohospodářskému významu je žádoucí intenzifikace procesu cementace za účelem zvýšení kinetiky růstu cementované vrstvy a tím i zvětšení produktivity procesu. V současné době se pro intenzifikaci cementace v průchozích pecích cestou modifikace složení sytící atmosféry užívá příměsí čpavku do nauhličovací směsi, který se však přidává pouze do poslední zóny průchozí pece, přičemž se u takto modifikované cementace užívá teploty procesu snížené z obvyklých 920 °C na 880 °C.
Nevýhodou tohoto způsobu je, že nedostatečně využívá urychlujícího efektu dusíku na rychlost difúze uhlíku a tím na rychlost růstu cementované vrstvy, následkem snížené teploty a přídavku čpavku jen do poslední zóny pece.
Tyto nedostatky odstraňuje intenzifikace cementace v průchozích, víceúčelových a hermetických šachtových pecích v plynné atmosféře vyrobené smíšením, nosného endotermického plynu s uhlovodíkovou složkou, propanem nebo přírodním plynem a dále čpavkem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tem, že cementační atmosféra v peci sestává ze směsi 0,35 až 3 % objemových propanu nebo 1 až 9 % objemových přírodního plynu, až 7 7, objemových plynného čpavku, přiváděného do celého cementačního prostoru, do všech zón průchozí pece a zbytku nosného endotermického plynu, složeného z 20 % objemových kysličníku uhelnatého, 40 % objemových vodíku, 0,2 7c objemového kysličníku uhličitého, 0,8 7c objemového metanu a zbytku dusíku .
Cementace v atmosféře podle vynálezu vychází ze zjištění, že se vzrůstající teplotou se nasycování vrstvy dusíkem v atmosférách s příměsí čpavku prudce nesnižuje, ale zůstává výrazné i při obvyklých cementačních teplotách nad 900 °C, což umožňuje využití urychlujícího účinku současně probíhající difúze uhlíku a dusíku za teplot obvyklých při cementaci.
Toto zjištění vyvrací přetrvávající názory, podle nichž nastává se vzrůstající teplotou procesu prudký pokles nasycení vrstvy dusíkem tak, že při obvyklých cementáčních teplotách se již urychlující účinek vzájemné difúze uhlíku a dusíku projevuje pouze nedostatečně. Volba optimálních podmínek způsobu podle vynálezu je přitom vymezena tím, že při překročení určité meze aktivity dusíku se vytvářejí· ve vznikající cementační vrstvě mikroskopické póry, což je způsobeno vylučováním molekulárního dusíku pod vysokým rovnovážným tlakem na mřížkových poruchách.
Vznik mikroporů je možno příznivě ovlivňovat tím, že zvýšení aktivity a obsahu uhlíku v cementační vrstvě způsobuje následkem
96063 vytěsňování dusíku uhlíkem výrazný pokles tendence ku tvorbě pórů. Tohoto žádoucího zvýšení aktivity a obsahu uhlíku se dosahuje vyšší přísadou propanu nebo methanu.
Zvýšení přísady propanu o 0,3 Z objemového nebo přírodního plynu o 0,8 Z objemového kompenzuje zvýšení čpavku vždy o 1 % objemové za účelem zachování rovnocenné, tj. ne větší tendence ke tvorbě pórů v cementační vrstvě, přičemž největší přísada zůstává u čpavku 7 Z objemových, u propanu 3 % objemová a u přírodního plynu 9 % obj emových.
Použití cementace podle vynálezu umožňuje dosáhnout významného urychlení růstu vrstvy a tedy zvýšení produktivity procesu a omezuje nebo vylučuje tvorbu mikroskopických pórů, které zhoršují mechanické vlastnosti vrstvy.
Příklad 1
Při cementací v průchozí peci pří nauhličování slitinových ocelí chrommanganových a chromniklových s obsahem uhlíku do 0,19 Z hmotnostního na tlouštku cementační vrstvy 0,8 mm za normální cementační teploty, tj.
920 °C se pří použití atmosféry z 0,6 Z objemového propanu nebo 1,8 Z objemového přírodního plynu, dále ze 3 Z objemových čpavku a zbytku endoplynu složeného z 20 Z objemových kysličníku uhelnatého, 40 Z objemových vodíku, 0,2 Z objemového kysličníku uhličitého, 0,8 Z objemového metanu a zbytku dusíku dosáhne zvýšení rychlosti růstu vrstvy a tím i produktivity procesu o 40 Z.
Claims (1)
- Cementační plynná atmosféra pro intenzifikaci cementace oceli pří teplotách 900 až 940 °C v průchozích víceúčelových a hermetických šachtových pecích, sestávající ze směsi nosného endotermického plynu s uhlovodíkovou složkou, propanem nebo přírodním plynem a se čpavkem, vyznačená tím, že sestává ze směsi 0,35 až 3 Z objemových propanu nebo 1 až 9 Z objemových přírodníhoPříklad 2Při cementaci v průchozí peci pří nauhličování slitinových ocelí chrommanganových a chromniklovýcb s obsahem uhlíku do 0,19 % hmotnostního na tlouštku cementační vrstvy 1,2 mm za normální cementační teploty, tj. 920 °C se při použití atmosféry z 0,6 Z objemového propanu nebo 1,8 Z objemového přírodního plynu, dále ze 3 Z objemových čpavku a zbytku endoplynu složeného z 20 Z objemových kysličníku uhelnatého, 40 Z objemových vodíku, 0,2 Z objemového kysličníku uhličitého, 0,8 Z objemového metanu a zbytku dusíku dosáhne zvýšení rychlosti růstu vrstvy a tím i produktivity procesu o 25 Z.Příklad 3Při cementaci v průchozí peci při nauhličování slitinových ocelí chrommanganových a chromniklových o obsahu uhlíku do 0,19 Z hmotnostního na tlouštku cementační vrstvy 1,2 mm za normální cementační teploty, tj. 920 °C se při použiti atmosféry z 0,15 Z objemového propanu nebo 1,8 Z objemového přírodního plynu, dále ze 6 Z objemových čpavku a zbytku endoplynu složeného z 20 Z objemových kysličníku uhelnatého, 40 Z objemových vodíku, 0,2 Z objemového kysličníku uhličitého, 0,8 Z objemového metanu a zbytku dusíku dosáhne zvýšení rychlosti růstu vrstvy a tím i produktivity procesu o 25 Z při nezvětšeném sklonu ke vzniku pórů.NÁLEZU plynu, z 1 až 7 Z objemových plynného čpavku, přiváděného do celého cementačního prostoru do všech zón pece a zbytku nosného endotermického plynu, sestávajícího z 20 Z objemových kysličníku uhelnatého, 40 Z objemových vodíku, 0,2 Z objemového kysličníku uhličitého, 0,8 Z objemového metanu a zbytku du s íku.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS817677A CS196063B1 (cs) | 1977-12-07 | 1977-12-07 | Cementační plynná atmosféra pro intenzifikaci cementace oceli |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS817677A CS196063B1 (cs) | 1977-12-07 | 1977-12-07 | Cementační plynná atmosféra pro intenzifikaci cementace oceli |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS196063B1 true CS196063B1 (cs) | 1980-02-29 |
Family
ID=5431970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS817677A CS196063B1 (cs) | 1977-12-07 | 1977-12-07 | Cementační plynná atmosféra pro intenzifikaci cementace oceli |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS196063B1 (cs) |
-
1977
- 1977-12-07 CS CS817677A patent/CS196063B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8696830B2 (en) | Stainless steel carburization process | |
| US4531984A (en) | Surface hardening process for metal parts | |
| GB1471880A (en) | Furnace atmosphere for the heat treatment of ferrous metal | |
| JPS6120626B2 (cs) | ||
| US8425691B2 (en) | Stainless steel carburization process | |
| US5498299A (en) | Process for avoiding surface oxidation in the carburization of steels | |
| GB2032464A (en) | Inert carrier gas heat treating control proces | |
| US3870572A (en) | Process for nitriding unalloyed or low-alloy steel | |
| JPH0125823B2 (cs) | ||
| US4776901A (en) | Nitrocarburizing and nitriding process for hardening ferrous surfaces | |
| US4208224A (en) | Heat treatment processes utilizing H2 O additions | |
| CS196063B1 (cs) | Cementační plynná atmosféra pro intenzifikaci cementace oceli | |
| US6406560B1 (en) | Method for the thermal treatment of metal | |
| US3892597A (en) | Method of nitriding | |
| EP1558780B1 (en) | Hydrocarbon gas mixture for the under-pressure carburizing of steel | |
| GB1500476A (en) | Process for carbonitriding articles of steel or cast iron | |
| KR100862217B1 (ko) | 2단계 가스 질화 또는 가스 질화침탄에 의한 고내식 및고내마모 강재의 제조방법 | |
| JPS58123821A (ja) | 熱処理方法 | |
| US2287651A (en) | Method of carburizing without deterioration of furnace alloys | |
| Allen et al. | Internal carbonitriding behavior of Ni-V, Ni-Cr, and Ni-3Nb alloys | |
| US2940880A (en) | Process of nitrogenization | |
| RU2007496C1 (ru) | Способ кратковременного газового азотирования стальных изделий | |
| CS336091A3 (en) | Process of nitriding steel workpieces under pressure | |
| US2231010A (en) | Heat treating process | |
| SU545697A1 (ru) | Среда дл азотировани стальных деталей |