RU1801130C - Закалочна среда - Google Patents

Description

; Изобретение относитс  к термической Обработке металлов, в частности к закалоч- Иым средам на масл ной основе. Цель изобретени  - защита поверхно- рти детали от коррозии, обеспечение высокой адгезии образующейс  в процессе термообработки в закалочной среде на остове масла блест щей черной пленки и расширение номенклатуры обрабатываемых Деталей за счет обеспеченной возможности получени  защитных пленок в процессе тер- мообработки дл  деталей, к которым предъ- ; вл ютс  высокие требовани  отсутстви  коррозии после закалки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что закалочна  среда, содержаща  минираль- ное масло, отличаетс  тем, что, с целью повышени  качества закаливаемых изделий путем создани  декоративной, коррозион- но-устойчивой пленки, закалочна  среда дополнительно содержит серу, уротропин и соединени  шестивалентного хрома при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сера3,0-6,0 Уротропин 1,5-2,5

Соединени  шестивалентного хрома1,0-6,0 Масло Остальное причем в качестве соединений шестивалентного хрома она содержит вещества из группы хроматы и бихроматы кали , натри , аммони  или ингибитор коррозии ЛЭР-1.

Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод, что за вл емый состав отличаетс  от известного состава закалочной среды введением новых компонентов, а именно: серы, уротропина, соединений шестивалентного хрома.

Анализ известных составов закалочных сред показывает, что закалочные среды, содержащие пленкообразующие добавки, которые обеспечивают защиту поверхности деталей за счет образовани  пленки в процессе термообработки, по составл ющим компонентам и основе закалочной среды не имеют ничего общего с предложенным (см. например, а.с. Ns 1180390, 908854, 971895, МКИ С21 D 1/60), т.к. известные закалочные среды образованы на основе воды с различными пленкообразующими добавками. Кроме того, по сравнению с известными

ел

С

00

о

со о

CJ

предложенный состав закалочной среды на основе масла имеет технические преимущества перед известными, заключающиес  в том, что в случае использовани  закалочной среды на основе масла с перечисленными добавками значительно расшир етс  номенклатура обрабатываемых деталей за счет возможности обрабатывать в таком составе детали с повышенными требовани ми к коррозии во врем  закалки. Максимальна  толщина пленки, котора , например, может быть получена при использовании закалочной среды, известной по авт.св. Ms 1180390; кальций-натрийаммо- ниева  соль 3-20%; карбит 1-15%; остальное вода, равна от 5,08 до 14,6 мкм, в то врем  как при использовании закалочной среды на основе масла с предложенными компонентами толщина пленки равна 10-50 мкм. Таким образом, предлагаемый состав закалочной среды позвол ет обеспечить защиту пленки в закалочной среде на основе масла, причем большей значительно толщины и с хорошей адгезией.

Нагрев детали производ т в печи с регулируемой атмосферой до 820-860°С, а закалку производ т в испытуемой закалочной среде. На основе изучени , сопоставлени  и систематизации экспериментальных данных были установлены значени  нижних и верхних граничных данных процентного содержани  компонентов закалочной среды, ниже и выше которых получаема  пленка не соответствует требовани м декоративного покрыти  с хорошей адгезией и коррозионной стойкостью. Так, состав с минимальными значени ми компонентов будет следующим, мас.%:

ива

3,0 1,5

6,0 Остальное

При содержании в растворе серы менее 3 мас.% пленка образуетс  неравномерна  и не сплошна . Это легко провер етс , если на поверхность детали капнуть CuSCM, при этом четко наблюдаетс  омеднение детали. Уротропин добавл етс  в качестве ускорител  и поддерживает закалочную среду во взвешенном состо нии. При содержании менее 1,5% его действие значительно снижаетс . В качестве ингибитора коррозии могут быть вз ты соединени  шестивалентного хрома, например бихромат кали  или натри , или аммони , или ЛЭР-1, который экологически безвреден.

При содержании в растворе менее 1 ингибитора коррозии коррозионные свойст ва пленки неудовлетворительны.

Состав закалочной среды с максималь ными крайними значени ми составл ющи) следующий, мас.%:

Сера6,0

Уротропин2,5

Соединени  шестива- лентного хрома6,0

МаслоОстальное

При содержании серы 6% закалочна  суспензи  становитс  пересыщенной. Поэтому раствор дл  изготовлени  нерациона- 5 лен. При содержании уротропина свыше 2,5% воздействие его не улучшаетс . Содержание ингибитора коррозии в суспензии более 6 мас.%, экологически не желательно, а в случае использовани  ЛЭР-1 не выгодно 0 из-за перерасхода материала.

Состав закалочной среды, при котором получаетс  пленочное покрытие с наилучшими характеристиками по адгезии, корро- зионной стойкости, механической

5

прочности и декоративности следующего

содержани , мас.%:

Сера4,0-5,0 Уротропин 2,0 Соединени  шестивэ0 лентного хрома3,0

МаслоОстальное Определение сплошности пленочного покрыти  производилось следующим образом: поверхность контролируемой детали

5 обезжириваетс  бензином и протираетс  насухо. На испытуемую поверхность детали нанос т три капли 5%-ного раствора сернокислой меди. Через 20 мин после нанесени  капель они удал ютс  ватным тампоном и

0 поверхность осматриваетс  невооруженным глазом. Если в местах нанесени  капель не обнаруживаетс  медь, покрытие считаетс  удовлетвор ющим техническим требовани м.

5 Поверхность покрыти  изучали на бине- кул рном микроскопе МБС-9 (увеличение до 100 крат). Металлографически анализ проводили на нетравленных и травленных мик- рошлифтах с помощью микроскопа МИМ-7.

0 Твердость образцов после закалки измер ли микротвердомером модели ПМТ-3. Декоративность пленки и коррозионные свойства определ ли по ГОСТ 9.302 и ОСТ В 3-9026-87. Данные экспериментов по от5 работке составов закалочной среды на основе масла приведены в таблице с основными характеристиками получаемой в процессе термообработки детали.

Состав закалочной среды, при котором получаетс  пленочное покрытие с наилучшими характеристиками по адгезии, корро- зирнной стойкости, механической прочно- CTJI и декоративности следующего состава, .%: сера 4-5, уротропин 2, соединени  шфстивалентного хрома 3, масло остальное. Состав рекомендован к внедрению.

Использование за вл емого изобретени  позволит:

получить в процессе термообработки в закалочной суспензии на основе масла за- щуггную декоративную, коррозионно-устой- чивую пленку с хорошей адгезией и высокими механическими характеристиками; предложенного состава закалочна  сре- д4 позвол ет получить пленку в процессе термообработки на детал х с высокими тре- бфвани ми к коррозионной стойкости после закалки;

в предлагаемой закалочной суспензии мржно получить пленку до 50 мкм.

Claims (2)

1. Закалочна  среда, содержаща  масло , отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества закаливаемых изделий путем создани  декоративной, коррозион- но-устойчивой пленки, она дополнительно содержит серу, уротропин и соединени  шестивалентного хрома при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сера3-6 Уротропин 1,5-2,5 Соединени  шестивалентного хрома . 1-6 Масло Остальное.

2. Среда по п. 1,отличающа с  тем, что в качестве соединений шестивалентного хрома она содержит вещества из группы хроматы и бихроматы кали , натри  и аммони .

Продолжение таблицы