CS238250B1 - Liquid for the production of controlled atmospheres - Google Patents
Liquid for the production of controlled atmospheres Download PDFInfo
- Publication number
- CS238250B1 CS238250B1 CS344884A CS344884A CS238250B1 CS 238250 B1 CS238250 B1 CS 238250B1 CS 344884 A CS344884 A CS 344884A CS 344884 A CS344884 A CS 344884A CS 238250 B1 CS238250 B1 CS 238250B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- volume
- production
- water
- liquid
- carbon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Kapalina pro výrobu řízených atmosfér určených lc tepelnému zpracování v ochranné atmosféře, případně k výrobě nosné atmosféry při cementaci a nitrocementaci za teplot od 7θθ do 97θ °G. Kapalina obsahuje aměs etanolu a vody, přičemž obsah vody je vyšší než 18 % objemových do 40 % objemových, případně směs izopropanolu a vody, přičemž obsah vody je vyšší než 3θ K objemových do 45 % objemových, případně směs acetonu a vody, přičemž obsah vody je v^šší než 35 % objemových do 50 % objemových.Liquid for the production of controlled atmospheres intended for heat treatment in a protective atmosphere, or for the production of a supporting atmosphere during cementation and nitro-cementation at temperatures from 70°C to 970°C. The liquid contains a mixture of ethanol and water, with a water content of more than 18% by volume to 40% by volume, or a mixture of isopropanol and water, with a water content of more than 30% by volume to 45% by volume, or a mixture of acetone and water, with a water content of more than 35% by volume to 50% by volume.
Description
Vynález se týká kapalin pro výrobu řízených atmosfér určeíých k ochrannému žíhání bez oduhličení nebo pro výrobu nosných atmosfér při cementaci·The present invention relates to liquids for the production of controlled atmospheres intended for protective annealing without decarburization or for the production of carrier atmospheres during cementation.
Při žíhání či ohřevu oceli pod ochrannou atmosférou je do pracovního prostoru pecního zařízení přiváděna atmosféra, která působí na zpracovávanou ocel neutrálně, což znamená, že nezpůsobuje při tepelném zpracování oduhličení ani nauhličení oceli, případně ztrátu kvality povrchu, například oxidací. Ochranná atmosféra musí být proto vůči zpracovávané oceli buď zcela inertní, nebo její hladina uhlíku, nauhličovací potenciál, musí být shodná s obsahem uhlíku v oceli. Při cementaci a nitrocementaci oceli v plynu je základním požadavkem pro nosnou atmosféru vhodnou pro automatickou regulaci účinku atmosféry, aby se vyznačovala nízkou hladinou uhlíku, která snadno a rychle stoupá s regulovanými přídavky kapalin s vyšším obsahem uhlíku, příp. s přídavky plynných uhlovodíků a naopak snadno a rychle klesá, jsou-li regulační přídavky sníženy nebo zastaveny. Touto vlastností je zaručena žádaná dynamika změn hladiny uhlíku v souladu s požadovanými parametry vedení cementace, příp· nitrocementace·During the annealing of the steel under a protective atmosphere, an atmosphere is introduced into the working space of the furnace, which acts neutrally on the treated steel, which means that it does not cause decarburization or carburization of the steel or loss of surface quality, for example by oxidation. The protective atmosphere must therefore be either completely inert to the steel being processed or its carbon level, the carburizing potential, must be equal to the carbon content of the steel. In the case of cementation and nitrocementation of steel in a gas, the basic requirement for a carrier atmosphere suitable for automatic regulation of the effect of the atmosphere is characterized by a low carbon level, which rises easily and quickly with controlled additions of higher carbon or liquid fluids. with the gaseous hydrocarbon additions and decreases easily and quickly when the regulatory additions are reduced or stopped. This property guarantees the required dynamics of carbon level changes in accordance with the required parameters of the cementation or cementing process.
Ochranné atmosféry a nosné atmosféry pro cementaci a nitrocementaci jsou obvykle vyráběny ve složitých a drahých vyvíjecích spalováním uhlovodíku se vzduchem nebo jsou připravovány z kapalného nebo plynného dusíku smísením s uhlovodíky. Oba způsoby vyzadují poměrně složitá provozní zařízení. Dalším způsobem výroby ochranných atmosfér je termické štěpení metanolu, který patří mezi látky vysoce toxické, a proto je jeho užití spojeno se značným provozním rizikem. Jiné řízené atmosféry, vzniklé štěpením doposud známých kapalin na základě alkoholů, uhlovodíků a vody, se vyznačují zejména v plynotěsných pecích příliš vysokou hladinou.uhlíku, takže mají charakter silně nauhličující. Při jejich řízení není zaručeno dosažení nízkých hladin uhlíku, potřebnýchProtective atmospheres and carrier atmospheres for cementation and nitrocementation are usually produced in complex and expensive developing combustion of a hydrocarbon with air or are prepared from liquid or gaseous nitrogen by mixing with hydrocarbons. Both methods require relatively complex operating equipment. Another way of producing protective atmospheres is by thermal decomposition of methanol, which is a highly toxic substance, and therefore its use is associated with a significant operational risk. Other controlled atmospheres, formed by the cleavage of hitherto known liquids on the basis of alcohols, hydrocarbons and water, have a particularly high carbon level in gas-tight furnaces, so that they are highly carburizing. In their control, the low carbon levels required are not guaranteed
- 2 238 250 zejména při difúzních periodách cementace, a dále není zaručena dostatečná dynamika změn hladiny uhlíku ve smyslu jejího poklesu.- 2,238,250, especially during the diffusion periods of cementation, and furthermore, the dynamics of carbon level changes in terms of its decrease are not guaranteed.
vin
Uvedené nevýhody odstraňuje kapalina pro výrobu řízených atmosfér určených k tepelnému zpracování v ochranné atmosféře, případně k výrobě nosné atmosféry při cementaci a nitroceraentaci za teplot od 780 do 970 °C. Podstata kapaliny podle vynálezu spočívá v tom, že obsahuje směs etanolu s obsahem vody vyšším než 18 % objemových do 40 % objemových, případně směs izopropanolu s obsahem vody vyšším než 30 % objemových ďo 45 % objemových, případně směs acetonu s obsahem vody vyšším než 35 % objemových, do 50 % objemových.These disadvantages are eliminated by the liquid for the production of controlled atmospheres intended for heat treatment in a protective atmosphere or for the production of a carrier atmosphere during cementation and nitroceraentation at temperatures from 780 to 970 ° C. The essence of the liquid according to the invention consists in that it contains a mixture of ethanol with a water content of more than 18% by volume to 40% by volume, or a mixture of isopropanol with a water content of more than 30% by volume to 45% by volume. % to 50% vol.
Jestliže je tato kapalina podle vynálezu, obsahující pouze netoxické složky, vkapávána do pracovního prostoru pece, dochází v podmínkách tepelného zpracování k jejich termickému štěpení a vzniká atmosféra^ vyznačující se velmi nízkou hladinou uhlíku, která nebyla například v plynotěsných pecích doposud známými netoxickými kapalinami pro výrobu řízených atmosfér dosažitelná. Takto vzniklá plynná média lze přímo použít jako ochranné atmosféry pro oceli s nízkým a^střídním.obsahem uhlíku. Na obsahu uhlíku ve zpracovávané oceli závisí volba složení kapaliny v rozmezí podle vynálezu. Jsou-li do takto vzniklé nosné atmosféry dávkovány regulované přídavky kapalin bohatých na uhlík, případně přídavky plynného uhlovodíku, lze zvyšovat hladinu uhlíku atmosféry natolik, že se z ní stává atmosféra cementační. Dostatečně nízká hladina uhlíku nosných atmosfér z kapalin podle vynálezu zaručí vynikající dynamiku požadovaných změn hladiny uhlíku cementačních a nitrocementačních atmosfér, a tím i nebývalé přesnou regulaci hladiny uhlíku i v oblasti jejích nízkých hodnot. Takto přesná regulace v širokém rozsahu hladiny uhlíku nebyla pomocí známých kapalin dosažitelná. Rozšíření rozsahu a zvýšení přesnosti a rychlosti regulace umožňuje zvýšení produktivity cementace o cca 10 %. Kapaliny podle vynálezu, zejména směs etanolu s vodou, se vyznačují zároveň velmi dobrou provozní ekonomikou.If the liquid according to the invention, which contains only nontoxic components, is dripped into the furnace workspace, it undergoes thermal cleavage under heat treatment conditions and produces an atmosphere characterized by a very low carbon level which was not known in gas-tight furnaces controlled atmospheres achievable. The gaseous media thus formed can be directly used as a protective atmosphere for low and alternating carbon steels. The choice of liquid composition within the range of the invention depends on the carbon content of the steel being processed. If regulated additions of carbon-rich liquids or gaseous hydrocarbon additions are metered into the carrier atmosphere so formed, the carbon level of the atmosphere can be increased so much that it becomes a cementing atmosphere. A sufficiently low carbon level of the carrier atmospheres of the liquids according to the invention will guarantee excellent dynamics of the desired carbon level changes of the cementing and nitrocementing atmospheres and hence unprecedented precise control of the carbon level even in the low-carbon region. Such precise control over a wide range of carbon levels was not achievable with the known fluids. Extending the range and increasing the accuracy and speed of the control allows the cementation productivity to be increased by about 10%. The liquids according to the invention, in particular the ethanol-water mixture, are also characterized by a very good operating economy.
Příklady užití kapalin podle· vynálezu:Examples of liquids according to the invention:
Příklad 1Example 1
Ohřev před kalením na austenitizační teplotu 840 °C 200 kg oceli s obsahem 0,45 % uhlíku, probíhající v plynotěshé šachtové peci o objemu 700 1, trvající 2 h, v atmosféře vzniklé štěpením kapaliny sestávající z 65 % etanolu a 35 % vody, kdy obsah oxiduHeating before quenching to austenitization temperature of 840 ° C with 200 kg of steel containing 0.45% carbon in a 700 l gas-fired shaft furnace for 2 hours in an atmosphere formed by the cleavage of a liquid consisting of 65% ethanol and 35% water. content of oxide
238 2S0238 2S0
- 3 uhličitého v atmosféře je automaticky regulován přídavky etanolu na hodnotu 1»0%C02· Na zpracované oceli není patrné žádné oduhličení.- 3 carbon dioxide in the atmosphere is automatically regulated by ethanol additions to 1 »0% CO2 · No decarburization is evident on the treated steel.
Příklad 2Example 2
Ohřev před kalením na austenitizační teplotu 860 °C 100 kg oceli s obsahem 0,22 % uhlíku, probíhající v plynotěsné šachtové peci o objemu 700 1, trvající 2 h, v atmosféře vzniklé štěpením kapaliny sestávající ze 60 % izopropanolu a 40 % vody, kdy obsah oxidu uhličitého je automaticky regulován přídavky izopropanolu nebo plynného uhlovodíku na hodnotu 1,0 % COg. lía zPracovavanam materiálu není patrno žádné oduhličení.Heating before quenching to an austenitization temperature of 860 ° C 100 kg of steel containing 0.22% carbon, carried out in a 700 l gas-tight shaft furnace for 2 hours, in an atmosphere formed by the cleavage of a liquid consisting of 60% isopropanol and 40% water. the carbon dioxide content is automatically regulated by addition of isopropanol or gaseous hydrocarbon to a value of 1.0% COg. There is no decarburization from the racemate material.
Příklad 3Example 3
Ohřev před kalením na austenitizační teplotu 890 °C 20 kg oceli s obsahem 0,55 % uhlíku, probíhající v plynotěsné šachtové peci o objemu 700 1, trvající 1 h, v atmosféře vzniklé štěpením kapaliny sestávající z 55 % acetonu a 45 % vody, kdy obsah oxidu uhličitého v ochranné atmosféře je regulován automaticky přídavky acetonu na hodnotu 1,1 % COg. Na zpracovávaném materiálu není patrné oduhličení.Heating before quenching to an austenitization temperature of 890 ° C 20 kg of steel containing 0.55% carbon, carried out in a 700 l gas-tight shaft furnace, lasting for 1 h, in an atmosphere formed by the digestion of a liquid consisting of 55% acetone and 45% water. the carbon dioxide content in the protective atmosphere is automatically regulated by the addition of acetone to a value of 1.1% COg. Decarburization is not apparent on the material being processed.
Příklad 4Example 4
Cementace v plynotěsné šachtové peci o objemu 700 1 s nucenou cirkulací atmosféry, se vsázkou 400 kg oceli, za teploty 930 °C, při níž se sytící periodou o trvání 4 h s průtokem 300 ml.h nosné kapaliny, skládající se z 65 % etanolu a 35 5¾ vody, s automaticky řízenými přídavky propanu na udržení požadovaného obsahu oxidu uhličitého v atmosféře 0,24 % objemová COg a následující difúzní periodou o trvání 8 h s průtokem 700 ml.h“^ nosné kapaliny, skládající se z 65 % etanolu a 35 % vody, s automaticky řízenými přídavky propanu na udržení požadovaného konstantního obsahu·oxidu uhličitého v cementační atmosféře 0,38 % objemovíóo COg» dosahuje tlouštky vrstvy 1,5 až 1,6 mm při optimálním povrchovém nauhličení cementované vrstvy v rozmezí 0,7 až 0,8 % hmotnostních uhlíku, přičemž automatická regulace splňuje požadovanou dynamiku změn.Cementation in a 700 L forced-gas gas-tight shaft furnace with a charge of 400 kg of steel, at a temperature of 930 ° C, at a saturation period of 4 h with a flow rate of 300 ml.h of carrier liquid consisting of 65% ethanol and 35 5¾ of water, with automatically controlled propane additions to maintain the desired carbon dioxide content of 0.24% COg by volume and a subsequent 8 h diffusion period with a flow rate of 700 ml.hh ^ carrier liquid consisting of 65% ethanol and 35% water, with automatically controlled propane additions to maintain the desired constant carbon dioxide content in a cementing atmosphere of 0.38% COg by volume, achieves a layer thickness of 1.5 to 1.6 mm with optimum surface carburization of the cemented layer in the range of 0.7 to 0, 8% by weight of carbon, with automatic regulation meeting the required change dynamics.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS344884A CS238250B1 (en) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | Liquid for the production of controlled atmospheres |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS344884A CS238250B1 (en) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | Liquid for the production of controlled atmospheres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS238250B1 true CS238250B1 (en) | 1985-11-13 |
Family
ID=5374571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS344884A CS238250B1 (en) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | Liquid for the production of controlled atmospheres |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS238250B1 (en) |
-
1984
- 1984-05-10 CS CS344884A patent/CS238250B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4049472A (en) | Atmosphere compositions and methods of using same for surface treating ferrous metals | |
| US4512821A (en) | Method for metal treatment using a fluidized bed | |
| US4035203A (en) | Method for the heat-treatment of steel and for the control of said treatment | |
| US5366205A (en) | Carburization installation | |
| GB1471880A (en) | Furnace atmosphere for the heat treatment of ferrous metal | |
| US4175986A (en) | Inert carrier gas heat treating control process | |
| US4108693A (en) | Method for the heat-treatment of steel and for the control of said treatment | |
| US4519853A (en) | Method of carburizing workpiece | |
| JPH0125823B2 (en) | ||
| US4317687A (en) | Carburizing process utilizing atmospheres generated from nitrogen-ethanol based mixtures | |
| US4152177A (en) | Method of gas carburizing | |
| US4776901A (en) | Nitrocarburizing and nitriding process for hardening ferrous surfaces | |
| US4208224A (en) | Heat treatment processes utilizing H2 O additions | |
| US4028100A (en) | Heat treating atmospheres | |
| SU1261567A3 (en) | Method of controlling carburizing atmosphere in furnace | |
| CS238250B1 (en) | Liquid for the production of controlled atmospheres | |
| CA1147634A (en) | Protective atmosphere process for annealing and or spheroidizing ferrous metals | |
| US4211584A (en) | Methods of heat-treating steel | |
| EP0024106B1 (en) | Method of heat treating ferrous workpieces | |
| GB2044804A (en) | Heat treatment method | |
| GB2092183A (en) | Method of controlling furnace atmospheres | |
| US2287651A (en) | Method of carburizing without deterioration of furnace alloys | |
| US4549911A (en) | Processes for heat treating ferrous material | |
| US2188275A (en) | Heat treatment of metals | |
| Purkert | Prevention of decarburization in annealing of high carbon steel |