RU2036243C1

RU2036243C1 - Steel pieces carburizing method

Info

Publication number: RU2036243C1
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Гуревич; В.А. Лялина
Original assignee: Гуревич Юрий Григорьевич
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: steel pieces are dipped in molten iron through salt melt, made on iron surface. In the case pieces before being dipped in molten iron are heated in salt melt up to temperature of iron and after carburizing they are kept in salt melt no less than 1 - 2 minutes and are subjected to hardening. EFFECT: method of steel pieces carburizing is used in metallurgy and mechanical engineering. 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, в частности к цементации стали, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости деталей машин. The invention relates to metallurgy, in particular to chemical-thermal treatment, in particular to steel cementation, and can be used in mechanical engineering to increase the wear resistance of machine parts.

Известен способ цементации стали, включающий нагрев и диффузионное насыщение поверхности стали углеродом из токопроводящего слоя, причем его нагрев до температуры цементации ведут током промышленной частоты напряжением 12-24 В, локально токопроводящим роликом при его движении по поверхности изделия (авт. св. СССР N 298699, кл. С 23 С 8/64, 1970). A known method of carburizing steel, including heating and diffusion saturation of the steel surface with carbon from the conductive layer, and its heating to the carburizing temperature is carried out by an industrial frequency current of 12-24 V, locally conductive roller when it moves along the surface of the product (ed. St. USSR N 298699 Cl. C 23 C 8/64, 1970).

Однако, этот способ не дает возможность науглеродить стальную поверхность в значительной степени. However, this method does not make it possible to carbonize a steel surface to a large extent.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ цементации стали, включающий электроконтактный нагрев ее поверхности графитовым роликом, эвтектическое плавление системы железо углерод и науглероживание поверхности стали образовавшимся жидким чугуном. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of steel cementation, including electric contact heating of its surface with a graphite roller, eutectic melting of the iron-carbon system and carbonization of the steel surface with molten cast iron.

Такой способ цементации обеспечивает высокую износостойкость, но его осуществление требует специальной установки. This method of cementation provides high wear resistance, but its implementation requires special installation.

Цель изобретения значительно упростить технологию цементации, повысить ее производительность, обеспечить высокое качество цементированного слоя. The purpose of the invention is to significantly simplify the technology of cementation, increase its productivity, to ensure high quality cemented layer.

Поставленная цель достигается тем, что изделие, подогретое до 1150-1200^оС, опускают на 3-5 мин в жидкий чугун, зеркало ванны которого покрыто расплавом соли, причем толщина соляного слоя позволяет сначала подогреть, а потом выдержать в расплавленной соли изделие, предназначенное для цементации. В результате взаимодействия прогретой поверхности изделия с жидким чугуном идет науглероживание стали до 1,0-1,2% С со скоростью 0,03 мм/мин, а на поверхности стали абсорбируется тонкая пленка белого чугуна. Для того, чтобы не происходило налипания чугуна на изделие, оно после цементации выдерживается 1-2 мин в расплавленной соли, после чего для отбеливания чугуна и закалки стали быстро погружается в воду.This goal is achieved by the fact that the product, heated to 1150-1200 ^о С, is lowered for 3-5 min in molten cast iron, the bath mirror of which is covered with a molten salt, and the thickness of the salt layer allows you to first heat up and then keep the product intended in molten salt for cementation. As a result of the interaction of the heated surface of the product with molten iron, carburization of steel is up to 1.0-1.2% C at a rate of 0.03 mm / min, and a thin film of white cast iron is absorbed on the surface of the steel. In order to prevent sticking of cast iron to the product, it is kept for 1-2 minutes in the molten salt after cementation, after which it is quickly immersed in water to bleach cast iron and harden steel.

П р и м е р. В шамотовом тигле объемом 0,5 дм³ был расплавлен серый чугун (С=4,0%), на зеркало ванны которого наводили расплав соли хлористого бария толщиной ≈30 мм. Цилиндрическая деталь из стали 20 диаметром 20 мм и высотой 20 мм была погружена в расплав соли и нагрета до температуры жидкого чугуна (≈1200^оС), после чего была на 5 мин погружена в жидкий чугун и вновь доставлена в соляную ванну, выдержана в ней 1 мин и быстро погружена в воду.PRI me R. Gray cast iron (C = 4.0%) was molten in a chamotte crucible with a volume of 0.5 dm ³ , and a molten salt of barium chloride with a thickness of ≈30 mm was pointed at the bath mirror. A cylindrical piece made of steel 20 with a diameter of 20 mm and a height of 20 mm was immersed in molten salt and heated to the temperature of molten iron (≈1200 ^о С), after which it was immersed in molten iron for 5 minutes and again delivered to the salt bath, kept in it 1 min and quickly immersed in water.

На поверхности детали была обнаружена очень тонкая пленка белого чугуна, а под ней науглероженный до 1,0-1,2% углерода слой стали, закаленной на мартенсит, толщиной 0,15 мм (фиг. 1). A very thin film of white cast iron was found on the surface of the part, and under it a layer of steel hardened to martensite with a thickness of 0.15 mm carburized to 1.0-1.2% carbon (Fig. 1).

Эксперименты показали, что средняя скорость науглероживания поверхности стали до 1,0-1,2% С жидким чугуном составляет примерно 0,03 мм/мин (фиг. 2). The experiments showed that the average rate of carburization of the steel surface up to 1.0-1.2% With liquid iron is approximately 0.03 mm / min (Fig. 2).

Если деталь не подогревать в соляной ванне перед погружением в жидкий чугун, то последний налипает на деталь, кристаллизуется и науглероживания поверхности детали практически не происходит. Если деталь не выдерживает после жидкой цементации в соляной ванне 1-2 мин, то необходимо потом снимать налипший на ее поверхность слой чугуна. При выдержке детали в соляной ванне, жидкий чугун стекает в тигель и налипание устраняется. If the part is not heated in a salt bath before immersion in molten iron, the latter adheres to the part, crystallizes and practically no carburization of the surface of the part occurs. If the part does not withstand 1-2 minutes after liquid cementation in a salt bath, then it is necessary to remove the cast iron layer adhering to its surface. When holding the part in a salt bath, molten iron flows into the crucible and adhesion is eliminated.

Таким образом, способ позволяет значительно упростить процесс цементации, повысить его производительность, улучшить качество цементированного слоя. Thus, the method can significantly simplify the cementation process, increase its productivity, improve the quality of the cemented layer.

Claims

METHOD FOR CEMENTING STEEL PRODUCTS, including carburizing their surface in molten cast iron, characterized in that the products are immersed in molten cast iron through a molten salt induced on its surface, and the products are heated to the temperature of cast iron in a saline solution before being immersed in cast iron, and then kept in cement after cementation melt the salt for at least 1 2 min and harden.