RU2005809C1

RU2005809C1 - Process for heat treatment of quick-cutting steels

Info

Publication number: RU2005809C1
Authority: RU
Inventors: С.А. Герасимов; М.А. Бахирев; В.Г. Пучков; С.Д. Карпухин; А.В. Велищанский; В.И. Кучерявый; А.Н. Жигулев; М.Е. Киселев; В.И. Рыков
Original assignee: Герасимов Сергей Алексеевич; Бахирев Михаил Алексеевич; Пучков Владимир Григорьевич; Карпухин Сергей Дмитриевич; Велищанский Александр Владимирович; Кучерявый Вячеслав Иванович; Жигулев Алексей Николаевич; Киселев Михаил Евгеньевич; Рыков Виталий Иванович
Priority date: 1991-02-13
Filing date: 1991-02-13
Publication date: 1994-01-15

Abstract

FIELD: treatment of ferrous surfaces. SUBSTANCE: process comprises the hardening of quick-cutting steel surface by anodic polarization in metal salt- bath for 1.5-2.5 hours at anode potential of 0.12 to 1.20 V and at temperatures of 823-1190 K followed by air cooling of the hardened surface. EFFECT: high quality of steel articles. 1 tbl

Description

Изобретение относится к химико-термической обработке и может быть использовано для нитроцементации деталей машин из легированных сталей, работающих в условиях повышенного износа. The invention relates to chemical-thermal treatment and can be used for nitrocarburizing machine parts from alloy steels operating in conditions of increased wear.

Известен способ химико-термической обработки деталей, заключающийся в высокотемпературном ионном азотировании при 750-900^оС, нагреве под закалку до температуры полного растворения нитридных фаз и отпуске при 50^оС. Однако, во-первых, в данном способе химико-термической обработки насыщение поверхности происходит только азотом, во-вторых, недостатком данного способа является большая длительность процесса насыщения для получения заданной толщины диффузионного слоя, что связано с малым коэффициентом диффузии азота.Known is a method of chemical-thermal treatment of parts, comprising a high-temperature ion nitriding treatment at 750-900 ^{° C,} heating for quenching to a temperature of complete dissolution of nitride phase and leave ^at 50 ° C. However, firstly, in the process of chemical-thermal treatment saturation surface occurs only with nitrogen, and secondly, the disadvantage of this method is the long duration of the saturation process to obtain a given thickness of the diffusion layer, which is associated with a low coefficient of nitrogen diffusion.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ нитроцементации стальных деталей при 700-870^оС в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака, с последующей закалкой и низким отпуском. Недостатком данного способа нитроцементации является низкая износостойкость диффузионного слоя нитроцементованных деталей.The closest technical solution, selected as a prototype, is a method of nitrocarburizing steel parts at 700-870 ^о С in a gas medium consisting of carburizing gas and ammonia, followed by quenching and low tempering. The disadvantage of this method of nitrocarburizing is the low wear resistance of the diffusion layer of nitrocarburized parts.

Целью изобретения является повышение износостойости диффузионного слоя после нитроцементации за счет выделения мелкодисперсных карбонитридов и нитридов легирующих элементов. The aim of the invention is to increase the wear resistance of the diffusion layer after nitrocarburizing due to the allocation of finely dispersed carbonitrides and nitrides of alloying elements.

Поставленная цель достигается тем, что проводят насыщение поверхности детали из легированной конструкционной стали одновременно углеродом и азотом при 700-870^оС в газовой среде, закалку с 850-1050^оС и отпуск при 450-600^оС.The goal is achieved in that the saturation of the surface is carried out alloyed structural steel parts simultaneously with carbon and nitrogen at 700-870 ^{° C} in a gaseous medium, quenching from 850-1050 ^{° C} and tempering at 450-600 ° ^C.

Температура закалки должна обеспечивать полное растворение карбонитридных фаз в γ -растворе. Растворимость карбонитридных фаз определяется химическим составом стали. The quenching temperature should ensure complete dissolution of the carbonitride phases in the γ-solution. The solubility of carbonitride phases is determined by the chemical composition of the steel.

После закалки структура нитроцементованного слоя представляет из себя мартенсит и остаточный аустенит. При отпуске 450-600^оС происходит выделение мелкодисперсных карбонитридных фаз из α -твердого раствора, приводящее к повышению твердости и износостойкости нитроцементованного слоя.After quenching, the structure of the nitro-cemented layer is martensite and residual austenite. During tempering 450-600 ^{° C} is released fine carbonitride phase from α solid solution, leading to an increase in hardness and wear resistance nitrotsementovannogo layer.

В сравнении с прототипом выявлены следующие отличительные признаки:
проведение закалки после нитроцементации с температуры полного растворения карбонитридных фаз;
проведение высокого отпуска после закалки с 450-600^оС.In comparison with the prototype identified the following distinctive features:
quenching after nitrocarburizing from the temperature of complete dissolution of carbonitride phases;
holding high tempering after hardening from 450-600 ^о С.

Способ осуществляется следующим образом. Детали из сталей 25Х5М и 30ХГТ подвергают нитроцементации в шахтной печи Ц-90 при температуре 800^оС в течение 10 ч в среде метана с добавкой 20-25% аммиака, закалку для стали 25Х5М с 960^оС, для стали 30ХГТ с 1050^оС в масло и высокий отпуск в печи ПН-35 для стали 25Х5М при 480^оС, для стали 30ХГТ при 500^оС в течение 2 ч.The method is as follows. Details of steels and 25H5M 30HGT subjected to carbonitriding in a shaft furnace U-90 at a temperature of 800 ^{° C} for 10 hours in medium supplemented with methane 20-25% ammonia for quenching steel 25H5M to 960 ^{° C,} for steel 30HGT 1050 ^C. in oil and high-temperature tempering in an oven for 35 Mo-steel 25H5M at ⁴⁸⁰ ° C for steel 30HGT ^at 500 ° C for 2 hours.

Результаты испытаний на износостойкость деталей по методу Шкода-Савина приведены в таблице. The test results for the wear resistance of parts according to the Skoda-Savin method are shown in the table.

Как следует из приведенных в таблице данных предлагаемый способ нитроцементации обеспечивает по сравнению с известным повышение износостойкости в 1,5 раза. (56) Лахтин Ю. М. , Арзамасов Б. Н. Химико-термическая обработка металлов. Учебное пособие для вузов. М. : Металлургия 1985, с. 125-126. As follows from the data in the table, the proposed method of nitrocarburizing provides, compared with the known increase in wear resistance by 1.5 times. (56) Lakhtin Yu.M. and Arzamasov B.N. Chemical-thermal treatment of metals. Textbook for universities. M.: Metallurgy 1985, p. 125-126.

Claims

METHOD OF PROCESSING PARTS FROM ALLOYED STEELS, including their nitrocarburizing at 700 - 870 ^o С in a gaseous medium, hardening and tempering, characterized in that, in order to increase the wear resistance of parts, quenching is carried out from the temperature of complete dissolution of carbonitride phases, and tempering is carried out at 450 - 600 ^o C for 2 hours