PL87552B1

PL87552B1 -

Info

Publication number: PL87552B1
Application number: PL1973166016A
Authority: PL
Priority date: 1973-10-20
Filing date: 1973-10-20
Publication date: 1976-07-31
Also published as: DE2430984B2; US3922211A; ATA779074A; SE7409855L; FR2248328B1; YU150974A; AT333095B; GB1410002A; SE404038B; IT1017403B; YU36997B; DE2430984A1; FR2248328A1; ES429190A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób podwyzsze¬ nia odpornosci ma scieranie i 'zmniejszenia taroia wspólpracujacych powierzchni wyrobów ze stopów i zelaza.Dotychczas dla podwyzszenia odpornosci wyiro- bów ze stopów zelaza na scieranie stosuje sie za¬ biegi uitwa naweglanie, azOto-naweglainie, inachromowanie, na- borowainie i tym podobne, a dla izmniejszenia tar¬ cia stosuje sie ,najczesciej 'takie 'zabiegi jak azoto- -nasiarczanie, wzglednie nasiarczanie. Stosowane do¬ tychczas zabiegi prowadzone sa w wysokich tempe¬ raturach od 550 do 1100°C w czasie 2 do 10 godzin, co wymaga z jednej strony izastosowania odlpowied- nich materialów na elementy pieców, w których prowadzona jest obróbka, odpornych na dzialanie wysokich temperatur i(na przyklad naweglanie, ma- chiomowanie, azojtonnaweglanie), a z drugiej strony na dzialanie stopionych soli w wysokich tempera¬ turach (na przyklad naiborowanie, cyjanowanie, azo- to-nasiarczanie). LNa elementy pieców dla prowadze¬ nia tych zabiegów stosuje sie najczesciej wysoko- stopowe sitaliwa i zeliwa. Ponadto pirocesy te wy¬ magaja izastosowania dodatkowej aparatury do re¬ gulacji atmosfer, apairatuiry do wytwarzania prózni (na przyklad przy nachromowaniu).Obróbka cieplno-chemiczna poprawiajaca zarów¬ no odpornosc na scieranie jak i obnizajaca wspól¬ czynnik (tarcia jest azoto-nasiairczanlie prowadzone z fazy cieklej, stalej i gazowej. Najczesciej stoso¬ wane jest azotonnasiairczanie z fazy cieklej i fazy gazowej.Jedna z metod nasiarczania w fazie cieklej po¬ lega na wygrzewaniu wyrobów ze stopów zelaza w kapieli skladajacej sie z soli do cyjanowania NaCN w ilosci od 50 do 95%, z soli nasiairozajacej, najczesciej w postaci siarczków sodu lulb potasu w ilosci od 5 do 10% oraz z soli rozcienczajacych w postaci chlorków i weglanów w ilosci od 5 do io 10%. Obróbke te przeprowadza sie w temperaturze od 5150 do 600°C w czasie od 0,5 do 4 godiziin w za¬ leznosci od wymiarów obrabianych czesci. Stoso¬ wane w «tym procesie sole cyjankowe sa silnie tru¬ jace i wymagaja daleko posunietej ostroznosci w po- slugiwaniu sie nimi. Znana jest rówmiez metoda na- siarczania wyrobów ze stopów zelaiza droga elektro¬ lizy w stopionych solach zawierajacych zwiazki siarki w postaci mieszaniny rodanku sodowego i ro¬ danku potasowego w ilosci okolo 95% oraz dodat- ków soli cyjankowych w ilosci od 1,0 do 5%. Sole cyjankowe dodawane sa celem zachowania stalosci skladu kapieli podczas trwania procesu. Proces od¬ bywa sie przy gestosci pradowej okolo 3,2 A/dcm2 w temperatuize 200°C w czasie okolo 10 minut.Obrabianie przedmioty podlaczone sa do bieguna dodatniego, a katoda jest metalowy tygiel. Ze wzgledu na zastosowanie soli cyjankowych metoda ta jest równiez bardzo niebezpieczna.Celem wynalazku jest podniesienie odpornosci na 8G scieranie oraz zatarcie wyrobów ze stopów zelaza, 87 55287 552 3 a zwlaszcza zeliwa, stali i staliwa, pracujacych w warunkach tarcia suchego i technicznego.Cel ten zostal osiagniety poprzez utworzenie na obrabianych prcedniioftach warsltiwy siarczków (glównie w postaci FeS) w wyniku elektrolizy sto¬ pionych soli, zawieraijacych (zwiazki siarki, pirzy uzyciu pradu rewersyjmego, to jest pradu o okreso¬ wo zmiennej biegunowosci, co uzyskuje sie poprzez zastosowanie przelacznika czasowego, zmieniajacego w okreslonym czasie biegunowosc pradu. Nasiar- czane przedmioty zanurzone sa w kapieli solnej i podlaczone do (bieguna, który spolaryzowany jest dodatnio w czasie od 2 do 20 razy dluzszym od cza¬ su spolaryzowania ujemnego. Czas spolaryzowania dodatniego wynosi od 10 do 40 sekunda a czas spo¬ laryzowania ujemnego od 2 do 5 sekund. Drugim biegunem jest tygiel stalowy wizglednie elektroda stalowa przystosowana swoim ksztaltem do ksztaltu obrabianego przedmiotu (na przyklad, gdy obra¬ biany jest przedmiot w -ksztalcie walka, elektroda ma ksztalt cylindra). W przypadku zastosowania elektrody ksztaltowej proces odbywa sie w tyglu ceramicznym. Odleglosc pomiedzy elektrodami po¬ winna sie miescic w granicach od 3 do 15 centy¬ metrów. Zastosowanie pradu rewersyjnego pozwala na równomierne nakladanie sie warsibwy siarczków, co wynika z wyrównywania stezen odpowiednich jonów przy poszczególnych elektrodach. Prad re- wersyjny spelnia w tym przypadku podobna role jak sole cyjankowe w opisanej wczesniej metodzie nasiarczania eleiktrolitycznego i eliminuje niebez¬ pieczenstwo wynikajace z niezwykle silnie trujace¬ go dzialania soli cyjankowych.W sposobie wedlug wynalazku, proces prowadzi sie w kapielach solnych zawierajacych rodanek po¬ tasowy w ilosci od 68 do 90% wagowo, rodanek so¬ dowy w ilosci od 5 do 28% wagowo oraz tiosiar¬ czan sodowy w ilosci od 2 do 5% wagowo, wzgled¬ nie siarczek sodu w ilosci od 2 do 5% wagowo. Ele¬ ktroliza odbywa sie w piecu wyposazonym w urza¬ dzenie wentylacyjne zapewnialjace uzyskanie rów¬ nomiernej temperatury wokól tygla. Proces odbywa sie w temperaturze od 200 do 250°C w czasie od do 10 minut przy gestosci pradowej od 0,5 do ,0 A/dcm2, przy czym dla wyrobów ze stopów zela¬ za o strukturach ferrytycznyich stosuje sie gestosci od 0,5 do 1,5 A/dcm2, a dla wyrobów o strukurach perlitycznych, gestosci od 1,5 do 5 A/idam2. Przy wyzszych gestosciach pradowych szybciej nastepuje ubytek masy wyrobów poddanych obróbce, wsku¬ tek rozpuszczania anodowego, niz przyrost masy wskutek narastania 'warstwy siarczków.Dzieki temu, ze obróbka cieplno-chemiczna bedaca przedmiotem wynalazku odbywa sie w niskiej tem¬ peraturze mozna obrabiac ta metoda przedmioty na przyklad po hartowaniu lub po ulepszeniu cieplnym, bez obawy zmiany struktury i wlasnosci wytrzyma¬ losciowych, co jest zaleta omawianej metody. Inna zaleta sposobu wedlug wynalazku jest wyelimino¬ wanie z procesu silnie trujacych soli cyjankowych.Dzieki znacznemu skróceniu czasu trwania obróbS z okolo 1 do 2 godzin dla nasiarczania zanurzenio¬ wego, do okolo srednio 8 minut dla sposobu wedlug PZG Bydg., zarn. 4 wynalazku, zuzycie energii elektrycznej jest znacz¬ nie nizsze.Przyklad I: Kapiel solna o Skladzie: — rodanek potasowy (KSCN) — 80% — rodanek sodowy (NaSCN) — 15% — tiosiarczan sodowy (Na2S^Os) — 5% Temperatura kapieli solnej — 220°C Czas trwania procesu — 10 minut Gestosc pradowa — 0,5 A/dcm2 1Q Czas spolaryzowania ujemnego — 2 sekundy Gzas spolaryzowania dodatniego — 30 sekund.Przyklad II: Kapiel solna o skladzie: — rodanek potasowy — 90% — siarczek sodu — 5% — rodanek sodowy — 5% Temperatura kapieli solnej — 200°C Czas trwania procesu — 7 minut Gestosc pradowa — 2,0 A/dom2 Czas spolaryzowania ujemnego — 4 sekundy Czas spolaryzowania dodatniego — 25 sekund.Przyklad III: Kapiel solna o skladzie: — rodanek potasowy — 68% — rodanek sodowy — 28% — siarczek sodu — 2% — tiosiarczan sodu — 2% Temperatura kapieli solnej — 250°C Gestosc pradowa — 5,0 A/dcm2 Czas trwania procesu — 5 minut Czas spolaryzowania ujemnego — 5 sekund Czas spolaryzowania doidaitniego — 40 sekund. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób podwyzszenia odpornosci na scieranie i zmniejszenia tarcia wispólpracujacych powierzchni 33 wyrobów ze stopów zelaza, znamienny tym, ze proces prowadzi sie przy zastosowaniu pradu re¬ wersyjnego, to jest pradu o okresowo zmiennej bie¬ gunowosci, a naisiiarczane przedmioty zanurza sie w stopionej soli i podlacza tak, ze stanowia one elektrode spolaryzowana dodatnio w czaisie od 2 40 do 20 razy dluzszym niz wynosi czas spolaryzowa¬ nia ujemnego, a drugim biegunem jest tygiel sta¬ lowy, wzglednie elektroda stalowa przystosowana swoim ksztaltem do ksztaltu nasdairczanego przed¬ miotu, przy czym w tym przypadku proces odbywa 45 sie w tyglu ceranicznyim.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czas spolaryzowania dodatniego — wynosi od 10 do 40 sekund, a czas spolaryzowania ujemnego od 2 do 5 sekund. 50
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces prowadzi sie w kapielach solnych ze stopio¬ nych soli zawierajacych: rodanek potasowy w ilosci od 68 do 90% wagowo, rodanek sodowy w ilosci od 5 do 28% wagowo, tiosiarczan sodowy w ilosci od 2 do 5% wagowo lub siarczek sodu w ilosci od 2 do 5% wagowo.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces prowadzi sie przy gestosciach pradowych od 0,5 do 1,5 A/dcm2 dla stopów zelaza o strukturach ferrytycznych oraz od 1,5 do 5 A/dom2 dla stopów zelaza o strukturach perlitycznych, w temperaturze od 200 do 250°C w czasie od 5 do 10 minut. » 965/76, nakl. 130 + 20 i 10 zl PL