PL95450B1 - Sposob tlenoazotowania powierzchni wyrobow me laszcza narzedzi ze stali szybkotnacych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób tlenoazoto¬ wania powierzchni wyrobów metalowych, zwlasz¬ cza narzedzi ze stali szybkotnacych.

Tlenoazotowanie wedlug polskich opisów paten¬ towych nr 69 680 i nr 64 731, przeprowadza sie w retortach pieców, glównie wglebnych, typowo uzy¬ wanych do obróbki cieplnej, do których doprowadza sie mieszanine amoniaku i pary wodnej lub wody, wzglednie wode amoniakalna. Dla przeprowadzenia procesu tlenoazotowania znanymi sposobami trze¬ ba po zaladowaniu retorty zamknac ja, wstawic do pieca, wstepnie podgrzac wsad, przeplukac retorte mieszanina pary wodnej i amoniaku, aby usunac iz niej powietrze, nagrzac wsad, przeprowadzic pro¬ ces, chlodzic wsad i równoczesnie plukac retorte para wodna, a nastepnie otworzyc retorte w celu wyjecia wsadu.* Caly ten proces jest czaso i pra¬ cochlonny, a ponadto wymaga dodatkowego urza¬ dzenia tak zwanego przepustu gazów odlotowych w celu zapobiezenia zanieczyszczeniu otoczenia amo¬ niakiem.

Z opisu patentowego USA nr 3 336 167 znany jest sposób obróbki cieplno-chemicznej w zlozu ziarni¬ stego wegla, fluidyzowanym powietrzem z oddziel¬ nym dodawaniem do zloza amoniaku. Wada tego sposobu jest szybkie scieranie sie ziarn wegla w zlozu i wynikajace stad pylenie zloza i brudzenie wyrobów poddawanych obróbce. Ponadto ze wzgle¬ du na dodawanie amoniaku do zloza, atmosfera 2 tlenoazotujaca ma rózny sklad w róznych miej¬ scach zloza, a uchodzacy z nad zloza amoniak po¬ woduje zanieczyszczenie srodowiska, s Przedmiotem wynalazku jest sposób tlenoazoto¬ wania powierzchni wyrobów metalowych w zlozu nagrzanego, sypkiego, odpornego na scieranie, nie pylacego i nie brudzacego materialu obojetnego, takiego jak piasek odlewniczy, sfluidyzowanego mieszanina amoniaku z powietrzem, przy czym amoniak w nagrzanym zlozu ulega czesciowej kon¬ wersji z tlenem zawartym w powietrzu doprowa¬ dzonym z mieszanina ii tworzy atmosfere tlenoazo- tujaca. !5 Zloze sypkiego materialu obojetnego, takiego jak piasek odlewniczy, nagrzewa sie do temperatury 450 do 650°C i fluidyzuje sie mieszanina amoniaku z powietrzem. Mieszanina amoniaku z powietirzem przechodzac przez nagrzane zloze tworzy atmosfere zlozona z amoniaku, pary wodnej i azotu. Wyaroby poddawane obróbce tlenoazotowania umieszcza sie w zlozu materialu sypkiego. Po zakonczeniu pro- • cesu tlenoazotowania schladzanie wyrobów przepro¬ wadza sie w stygnacych gazach odlotowych, ucho- dzacych z nad zloza, po czym gazy odlotowe spa¬ la sie w plomieniu gazu opalowego.

Zaleta sposobu wedlug wynalazku w porówinaniu z tlenoazotowaniem w retortach jest szybki roz¬ ruch ze wzgledu na duza przewodnosc cieplna ma¬ so terialu sfluidyzowanego, szybkie nagrzanie wsadu 954503 95450 4 i krótszy czas procesu ze wzgledu na intensywne przenoszenie ciepla i wzmaganie procesów adsorb- cyjnych w zlozu sfluidyzowanym, wyeliminowanie czynnosci zamykania, otwierania i plukania retorty, umozliwienie równoczesnego poddawania obróbce róznych wsadów w róznym czasie z zaladowaniem i wyladowaniem zadanego przedmiotu w dowolnej chwili, uzyskanie wiekszej równomiernosci rozkladu temperatury tlenoazotowania w zlozu materialu syp¬ kiego, niz w dotychczas znanych sposobach w re¬ tortach, ze wzgledu na wlasnosci zloza wyrówny¬ wania temperatury, a ponadto wykorzystanie cie¬ pla spalania czesci amoniaku do grzania wsadu.

W porównaniu z obróbka znana z opisu paten¬ towego USA nr 3 336 167 sposób wedlug wynalaz¬ ku daje bardziej równomierny sklad atmosfery tle- noazotujacej, co pozwala uzyskac bardziej jedno¬ rodna strukture obrabianej powierzchni, zwieksza ekonomicznosc procesu ze wzgledu na fluidyzowa- nie mieszanina wskutek czego zuzycie amoniaku jest mniejsze, a ponadto nie powoduje pylenia i brudze¬ nia wyrobów poddanych obróbce, oraz zmniejsza zanieczyszczenie srodowiska przez spalanie uchodza¬ cego amoniaku.

Przyklad.- Do pieca fluidyzacyjnego o po¬ wierzchni rusztu 25 cm2 wsypano jako zloze piasek odlewniczy o ziarnistosci 0,08—0,2 mm do wyso¬ kosci 15 cm. Wlaczono grzanie pieca, zapalono pal¬ nik gazowy dla spalania gazów odlotowych i wla¬ czono doplyw mieszaniny amoniaku i powietrza do pieca w ilosci 75 l/h amoniaku i 75 l/h powietrza.

Po uzyskaniu temperatury 550°C wlozono do zloza gwintowniki M8 ze stali SW 18. Po 30 minutach gwintownik wyjeto ze zloza przetrzymano przez minut nad zlozem dla obnizenia ich temperatu¬ ry do okolo 300°C, po czym wyjeto je z pieca.

Przeprowadzone badania mikrograficzne wykazaly, ze grubosc warstwy dyfuzyjnej wynosi 12 \im w tym 2 firn grubosc warstwy tlenków. Pomiary twar¬ dosci wykazaly wzrost twardosci na powierzchni srednio o 230 HV 0 5.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób tlenoazotowania powierzchni wyrobów metalowych, zwlaszcza narzedzi ze stali szybkotna¬ cych, znamienny tym, ze tlenoazotowanie po- 20 wierzchni wyrobów metalowych przeprowadza sie w zlozu materialu sypkiego takiego, jak piasek, sfluidyzowanego mieszanina amoniaku z powietrzem, w której amoniak w temperaturze procesu ulega czesciowej konwersji z tlenem powietrza i tworzy 25 atmosfere bedaca srodkiem tlenoazotowania, przy czym zloze materialu sypkiego nagrzewa sie do tem¬ peratury 450 do 650°C, zas schladzanie wyrobów po zakonczeniu tlenoazotowania przeprowadza sie w stygnacych gazach odlotowych, uchodzacych znad 30 zloza, po czym gazy odlotowe spala sie w plomie¬ niu gazu opalowego. Drukarnia Narodowa Zaklad Nr 6, zam. 924/77 Cena 45 zl