PL50343B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 2.XI.1965 50343 #*/ 9/14 Ki. Hfly, MW mkp a oi a x ..UKD 621.785.538 iiriiC' * Twórca wynalazku: mgr inz. Roman Pawlowicz Wlasciciel patentu: Zaklady Przemyslu Metalowego H. Cegielski, Poznan (Polska) Sposób glebokiego twardego azotowania stali oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób glebokiego twardego azotowania stali oraz urzadzenie do stoso¬ wania tego sposobu.Znany jest sposób wytwarzania w stali warstwy azotowanej o grubosci 0,6—0,7 mm i o twardosci rzedu 900 HV/10 kg za pomoca wygrzewania ob¬ rabianych detali w atmosferze zdysocjowanego amoniaku. Wygrzewanie odbywa sie w tempera¬ turze,A80—MQ°£Lwv czasie okolo 100 godzin.Znany jest równiez sposób azotowania stali w ka¬ pielach zlozonych ze stopionych cyjanków i cyja¬ nianów metali alkalicznych lub stopionych chlor¬ ków aktywizowanych dodatkiem cyjanamidu wap¬ nia.Warstwy azotowane uzyskiwane tymi znanymi sposobami posiadaja te wade, ze sa niedostatecznie grube i lub niedostatecznie twarde, a proces trwa dlugo.Wynalazek stawia za cel wytwarzanie grubych i twardych powlok azotowanych w czasie kilka¬ krotnie krótszym i przy mniejszym zuzyciu energii.Wytyczony cel osiaga sie wedlug wynalazku w ten sposób, ze proces azotowania prowadzi sie w kapieli zlozonej z 40—80'°/o wagowych cyjanianu potasu, 10—30°/o wagowych cyjanku potasu, 1—WU wagowych flouorku sodu oraz weglanu potasu jako reszty, przy czym temperatura kapieli wynosi 520— 570 °C.Proces prowadzi sie w piecu ogrzewanym induk¬ cyjnie tak skonstruowanym, ze cewka indukcyjna a obustronnie otulona izolacja cieplna jest umieszczo¬ na miedzy tyglem i plaszczem pieca, a tygiel, plaszcz, podstawa i pokrywa tworza zamkniety ob¬ wód magnetyczny. Tygiel jest wykonany ze stali 5 weglowej, a jego wewnetrzna powierzchnia jest po¬ kryta warstwa chromu. W czasie trwania procesu kapieli przedmuchuje sie sprezonym powietrzem.Ponadto urzadzenie dostosowania sposobu wedlug wynalazku jest zaopatrzone w narzad do odmulania io kapieli bez oprózniania tygla.Opisany zespól srodków technicznych pozwala na uzyskanie warstwy azotowanej o grubosci 0,6— 0,7 mm i o twardosci nie nizszej od 900 HV/10 kg w czasie nie dluzszym niz 32 godzin. Decydujace ]5 znaczenie dla uzyskania tego wyniku posiadaja, obok skladu kapieli, konstrukcja pieca powodujaca drgania magnetostrykcyjne wsadu oraz wykonanie tygla ze stali wewnatrz chromowanej.Sposób glebokiego twardego azotowania stali we- 20 dlug wynalazku jest scislej przedstawiony w przy¬ kladzie.Przyklad. Kapiel zawierajaca 68% wagowych cyjanianu potasu, 18% wagowych cyjanku potasu, 2,5°/o wagowych fluorku sodu oraz 11,5% wagowych 25 weglanu potasu wprowadza sie do stalowego tygla ' wewnatrz chromowanego, umieszczonego w piecu ogrzewanym indukcyjnie, przy czym tygiel stanowi czesc zamknietego obwodu magnetycznego, otacza¬ jacego cewke elektryczna. Kapiel doprowadza sie 30 do temperatury 565 °C i umieszcza w niej przed- 5034350343 4 mioty przeznaczone do azotowania. Cewke elek¬ tryczna zasila sie pradem zmiennym, który niezalez¬ nie od efektu cieplnego wywoluje drgania magne- tostrykcyjne wsadu. Proces azotowania prowadzi sie w ciagu 32 godz., przedmuchujac kapiel sprezonym powietrzem.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wyna¬ lazku jest dokladnie opisane na przykladzie wy¬ konania w zwiazku z rysunkiem, przedstawiajacym przekrój pionowy pieca.Tygiel 1 wykonany ze stali niskoweglowej jest na powierzchni wewnetrznej pokryty warstwa chro¬ mu o grubosci 0,3 mm. Tygiel jest otcczony war¬ stwa izolacji cieplnej 2 i ustawiony na podstawie 3 wykonanej z metalu o duzej przenikliwosci magne¬ tycznej, najdogodniej ze stali niskoweglowej lub krzemowej. Podstawa 3 posiada komory 4 wypel¬ nione izolacja termiczna. Na warstwie izolacyjnej 2 jest umieszczona cewka 5. Na zewnatrz cewki w od¬ leglosci kilkunastu milimetrów jest umieszczona warstwa izolacyjna 6 wykonana z waty szklanej.Piec posiada zewnetrzna obudowe 7 wykonana z blach transformatorowych oraz górna pokrywe 8.Pionowa rura 9 doprowadza sprezone powietrze do odmulacza 10 zaopatrzonego w daszek 11. Do dna odmulacza 10 jest umocowana nara 12 z uchem 13, a nad odmulaczem sa umieszczone kosze 14. Tygiel 1 jest zamkniety pokrywa 15 wykonana ze stali we¬ glowej pokrytej od strony kapieli i na stozku war¬ stwa chromu. W pokrywie 15 jest umieszczona ter- mopara 16 oraz otwór dla rury 9. W pokrywie 8 jest umieszczony wyciag burtowy 17 zaopatrzony w otwory wentylacyjne.W zamknietym obwodzie magnetycznym otacza¬ jacym cewke 5 a skladajacym sie z tygla 1, pod¬ stawy 3, obudowy 7 i pokrywy 8 po wlaczeniu do¬ plywu pradu zmiennego do cewki wytwarza sie pole magnetyczne. Pole magnetyczne powoduje na- m Dokonorto jedr.ej poprawki /a/|^^Nw grzewanie tyg;la, kapieli i wsadu oraz ich drgania magnetostrykcyjne o czestotliwosci równej dwu¬ krotnej czestotliwosci sieci. Drgania te daja nie- oczekwiany efekt polegajacy na ulatwieniu dyfuzji 5 azotu do stali.W czasie procesu azotowania z kapieli wedlug wynalazku wytracaja sie muliste osady. Gromadza sie one w odmulaczu 10 wykonanym w postaci pla¬ skiego naczynia otwartego od góry. Osady usuwa sie io z kapieli tez oprózniania tygla za pomoca uniesie¬ nia odmulacza 10 wraz z koszami 14 i oczyszczenia go. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 15 1. Sposób glebokiego twardego azotowania stali w kapielach zawierajacych cyjanki i cyjaniany, przy zastosowaniu nagrzewania indukcyjnego, znamienny tym, ze kapiel zawierajaca 40—80°/o wagowych cyjanianu potasu, 10—30% wagowych 20 cyjanku potasu, 1—3°/o wagowych fluorku sodu oraz weglanu potasu jako reszty wraz z wsadem umieszcza sie w tyglu stanowiacym czesc zam¬ knietego obwodu magnetycznego otaczajacego cewke elektryczna zasilana pradem zmiennym 25 i poddaje dzialaniu drgan magnetostrykcyjnych, wytwarzanych przez ta cewke.

2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze jest wyposazone w cewke indukcyjna (5) zaopatrzona z obu stron w izola- 80 cje cieplna (2) i (6) i otoczona zamknietym obwo¬ dem magnetycznym zlozonym z tygla (1), podsta¬ wy (3), obudowy (7) i pokrywy (8), przy czym w dolnej czesci tygla (1) jest umieszczony odmu- lacz (10). 35

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze tygiel (1) jest wykonany ze stali weglowej i jest wewnatrz pokryty warstwa chromu o grubosci nie mniejszej jak 0,3 mm.50343 PL