RU2478137C2

RU2478137C2 - Method of thermochemical treatment of steel articles

Info

Publication number: RU2478137C2
Application number: RU2011126851/02A
Authority: RU
Inventors: Наталья Васильевна Богданова; Александр Семёнович Кочергин; Евгений Михайлович Евграфов
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2013-03-27
Also published as: RU2011126851A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: steel article are preheated in air and held at 350°C to 400°C, nitride hardening in atmosphere of ammonia and exogas, oxidising and cooling. Saturation is carried out in atmosphere of ammonia and exogas at volume ratio of 1:1 to 1:4 at 570°C to 630°C with subsequent cooling in exogas or oil. Then, polishing is performed to final size of the article and oxidising in air at 300°C to 400°C for 1-6 hours while cooling is carried out in air.

EFFECT: higher rust resistance, reduces deformation, higher precision.

6 tbl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано в условиях серийного и массового производства для поверхностного упрочнения стальных изделий, работающих в парах трения.The invention relates to metallurgy, in particular to chemical-thermal treatment, and can be used in serial and mass production for surface hardening of steel products operating in friction pairs.

Известен разработанный фирмой "Айхелин" процесс кратковременного газового азотирования под названием "Нитрок", при котором азотирование осуществляют при 570-575°С в смеси аммиака и неочищенного экзогаза при их соотношении 1:1 или 1:2. Экзогаз является дешевым и взрывобезопасным газом. Содержащийся в экзогазе углекислый газ является окислителем и способствует ускорению процесса азотирования. Кроме того, углекислый газ в смеси с аммиаком является науглераживающим компонентом. На поверхности деталей, обработанных по способу "Нитрок", за 2-4 часа образуется гомогенный малопористый оксикарбонитридный слой толщиной 10-15 мкм. Способ позволяет значительно повысить взрывобезопасность за счет более низкого (14-18%) содержания водорода в печной атмосфере.A well-known process of short-term gas nitriding developed by Aichelin is called Nitrok, in which nitriding is carried out at 570-575 ° C in a mixture of ammonia and crude exogas at a ratio of 1: 1 or 1: 2. Exogas is a cheap and explosion-proof gas. Carbon dioxide contained in exogas is an oxidizing agent and helps to accelerate the nitriding process. In addition, carbon dioxide mixed with ammonia is a carburizing component. On the surface of parts treated by the Nitrok method, a homogeneous low-porous oxycarbonitride layer 10-15 microns thick is formed in 2-4 hours. The method can significantly increase the explosion safety due to the lower (14-18%) hydrogen content in the furnace atmosphere.

Недостатком способа является тот факт, что полученные карбонитридные слои не обладают достаточным уровнем пластичности и износостойкости для отдельных пар трения, например, кулачок распредвала - рычаг привода клапана.The disadvantage of this method is the fact that the obtained carbonitride layers do not have a sufficient level of ductility and wear resistance for individual friction pairs, for example, a camshaft cam - a valve actuator lever.

В последнее время исследователями различных стран установлено положительное влияние поверхностных окисных слоев на износостойкость и коррозионную стойкость азотированных (карбонитрированных) деталей.Recently, researchers from various countries have established a positive effect of surface oxide layers on the wear and corrosion resistance of nitrided (carbonitrided) parts.

Сложные упрочненные слои, состоящие из зоны внутреннего азотирования, нитридного (карбонитридного) слоя и поверхностного слоя оксида железа, получают обычно диффузионным насыщением в нитрирующей (карбонитрирующей) среде с последующей выдержкой изделий в окислительной среде. Недостатками способов являются либо чрезмерная длительность процесса насыщения - до 70 ч, либо необходимость использования сложного дорогостоящего оборудования для последовательного ионного нитрирования, ионного оксинитрирования, ионного оксидирования, либо сложность процесса насыщения, необходимость периодически изменять давление от 1,3-0,018 Па до 5 кПа, а также возможность быстрого выхода из строя внутренних элементов ионного оборудования при подаче в камеру насыщения для последующего оксидирования водяного пара.Complex hardened layers consisting of a zone of internal nitriding, a nitride (carbonitride) layer and a surface layer of iron oxide are usually obtained by diffusion saturation in a nitriding (carbonitriding) medium, followed by exposure of the products to an oxidizing medium. The disadvantages of the methods are either the excessive duration of the saturation process - up to 70 hours, or the need to use sophisticated expensive equipment for sequential ion nitration, ion oxynitration, ion oxidation, or the complexity of the saturation process, the need to periodically change the pressure from 1.3-0.018 Pa to 5 kPa, as well as the possibility of a quick failure of the internal elements of ionic equipment when supplied to the saturation chamber for subsequent oxidation of water vapor.

Известен способ химико-термической обработки, включающий нагрев деталей в воздушной атмосфере до 360-400°С с выдержкой 10-30 мин, выдержку в азотсодержащей среде при 570-680°С, затем оксидирование в газовой смеси, состоящей из кислорода и азота с соотношением 1 (3-1,5) в течение 5-10 сек, охлаждение в воде и отпуск в масле с добавлением 0,5-10% серы при 120-140°С в течение 30-40 мин (а.с. СССР №1356523). Способ позволяет повысить коррозионную стойкость деталей в 1,2-1,3 раза.A known method of chemical-thermal treatment, including heating parts in an air atmosphere to 360-400 ° C with a holding time of 10-30 minutes, holding in a nitrogen-containing medium at 570-680 ° C, then oxidation in a gas mixture consisting of oxygen and nitrogen with a ratio 1 (3-1.5) for 5-10 seconds, cooling in water and tempering in oil with the addition of 0.5-10% sulfur at 120-140 ° C for 30-40 minutes (AS USSR No. 1356523). The method allows to increase the corrosion resistance of parts 1.2-1.3 times.

Недостатками способа являются его сложность, необходимость поддержания определенного состава окисляющей смеси, возможность повышенных деформаций изделий при охлаждении в воде, необходимость проведения дополнительной операции отпуска.The disadvantages of the method are its complexity, the need to maintain a certain composition of the oxidizing mixture, the possibility of increased deformation of the products when cooled in water, the need for an additional tempering operation.

В качестве прототипа изобретения определен способ химико-термической обработки стальных деталей по а.с. СССР №1780340 от 16.07.1990 г., по которому производят нагрев и выдержку деталей при 350-400°С в течение 10-30 мин в воздушной атмосфере, далее азотирование в атмосфере аммиака и экзогаза при их соотношении 1:4 при 570-590°С, оксидирование в экзогазе в том же рабочем пространстве и при той же температуре без подачи аммиака в течение 1-2 часов и охлаждение в масле.As a prototype of the invention, a method of chemical-thermal treatment of steel parts by A. with. USSR No. 1780340 dated 07/16/1990, according to which the parts are heated and aged at 350-400 ° C for 10-30 minutes in an air atmosphere, then nitrided in an atmosphere of ammonia and exogas at a ratio of 1: 4 at 570-590 ° C, oxidation in exogas in the same working space and at the same temperature without supplying ammonia for 1-2 hours and cooling in oil.

Способ позволяет увеличить износостойкость и коррозионную стойкость деталей автомобиля, использовать для его реализации стандартное оборудование для химико-термической обработки в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.The method allows to increase the wear resistance and corrosion resistance of car parts, to use standard equipment for chemical-thermal treatment for individual and small-scale production for its implementation.

Недостатками данного способа являются: недостаточная коррозионная стойкость полученных изделий, возникновение деформации для отдельных деталей при охлаждении в масло, ограничение возможности использования технологии в крупносерийном производстве на проходном оборудовании без изменения его конструкции (строительства дополнительной камеры охлаждения в экзогазе). Существующее ограничение в соотношении аммиака и экзогаза не всегда может быть обеспечено имеющейся производительностью используемых экзогенераторов, а также при данном способе низкая оксидирующая способность используемого экзогаза и окончательное оксидирование выполняются при высокой температуре (570-590°С).The disadvantages of this method are: insufficient corrosion resistance of the obtained products, the occurrence of deformation for individual parts during cooling in oil, the limitation of the possibility of using the technology in large-scale production at the continuous equipment without changing its design (construction of an additional cooling chamber in exogas). The existing limitation in the ratio of ammonia and exogas can not always be ensured by the available productivity of the used exogenerators, and also with this method the low oxidizing ability of the used exogas and final oxidation are performed at a high temperature (570-590 ° C).

Задачами изобретения являются повышение коррозионной стойкости изделий, снижение деформаций деталей, повышение их размерной точности, возможность использования предлагаемой технологии вместо твердого хромирования, снижение трудоемкости, улучшение условий труда.The objectives of the invention are to increase the corrosion resistance of products, reduce deformations of parts, increase their dimensional accuracy, the ability to use the proposed technology instead of hard chromium plating, reduce the complexity, improve working conditions.

Решить поставленные задачи позволяет способ химико-термической обработки стальных изделий, включающий предварительный нагрев в воздушной атмосфере и их выдержку при температуре от 350°С до 400°С, азотирование в атмосфере аммиака и экзогаза, оксидирование и охлаждение, отличающийся тем, что насыщение в атмосфере аммиака и экзогаза при объемном соотношении от 1:1 до 1:4 проводят при температуре 570-630°С с последующим охлаждением в экзогазе или в масле, далее выполняют операцию полирования для получения окончательного размера изделия и операцию оксидирования в воздушной среде при температуре в диапазоне от 300°С до 400°С в течение 1-6 часов, а последующее охлаждение проводят в воздушной среде.The method is solved by chemical-thermal treatment of steel products, including preheating in an air atmosphere and holding them at a temperature of 350 ° C to 400 ° C, nitriding in an atmosphere of ammonia and exogas, oxidation and cooling, characterized in that the saturation in the atmosphere ammonia and exogas at a volume ratio of 1: 1 to 1: 4 is carried out at a temperature of 570-630 ° C, followed by cooling in exogas or in oil, then a polishing operation is performed to obtain the final product size and operation oxidation in air at a temperature in the range from 300 ° C to 400 ° C for 1-6 hours, and subsequent cooling is carried out in air.

Изобретение иллюстрируется на примере химико-термической обработки - кратковременного карбонитрирования в проходных печах фирмы «Айхелин» садок поршней тормозного цилиндра автомобилей ВАЗ из Стали 10 с предварительным подогревом в воздушной среде до 350°С и переносом в нагретую от 570°С до 630°С печь с атмосферой из аммиака и экзогаза с соотношением 1:1…1:4, далее с охлаждением в экзогазе.The invention is illustrated by the example of chemical-thermal treatment - short-term carbonitriding in continuous furnaces of Aichelin company, the piston cylinder of the brake cylinder of VAZ cars from Steel 10 with preheating in air to 350 ° C and transferring to a furnace heated from 570 ° C to 630 ° C with an atmosphere of ammonia and exogas with a ratio of 1: 1 ... 1: 4, then with cooling in exogas.

В качестве базового режима выбран режим твердого хромирования, используемый на ОАО «АВТОВАЗ» для обработки поршней колесного цилиндра.As the basic mode, the solid chromium plating mode used at AvtoVAZ for processing the pistons of the wheel cylinder was selected.

Окончательное шлифование цилиндрической поверхности хромированных деталей проводили по действующей технологии на бесцентровом шлифовальном станке «Джустина» до размера наружного диаметра d=48,07-0,01 мм. В качестве СОЖ использовали 2-3% водный раствор «Олинола».The final grinding of the cylindrical surface of the chrome-plated parts was carried out according to the existing technology on a centerless grinding machine "Justina" to the size of the outer diameter d = 48.07-0.01 mm. As a coolant used a 2-3% aqueous solution of Olinol.

Полирование цилиндрической поверхности хромированных (после шлифования) и азотированных (после азотирования) до размера наружного диаметра d=48^+0,074 _+0,036 проводили по действующей технологии на полировальном станке «Каннинг».Polishing the cylindrical surface of chrome-plated (after grinding) and nitrided (after nitriding) to the size of the outer diameter d = 48 ^+0.074 _+0.036 was carried out according to the existing technology on a Canning polishing machine.

После полирования опытные детали подвергали оксидированию в воздушной среде в камерной печи при температуре от 350°С до 580°С в течение от 1 до 6 часов.After polishing, the experimental parts were subjected to oxidation in air in a chamber furnace at a temperature of 350 ° C to 580 ° C for 1 to 6 hours.

Контроль расхода технологических газов при азотировании проводили с помощью ротаметров. Для исследования и испытания поршни тормозных цилиндров отбирали из центральной части садки.The control of the flow of process gases during nitriding was carried out using rotameters. For research and testing, the pistons of the brake cylinders were taken from the central part of the cage.

Измерения наружного диаметра поршней до азотирования, после азотирования и после оксидирования проводили в метрозале с помощью скобы рычажной повышенной точности с ценой деления 0,001 мм.Measurements of the outer diameter of the pistons before nitriding, after nitriding, and after oxidation were carried out in the metrosal using a lever bracket with increased accuracy with a division value of 0.001 mm.

Испытания на коррозионную стойкость хромированных и оксикарбонитрированных поршней проводили в камере соляного тумана по ГОСТ 9.3.08-85.Tests for the corrosion resistance of chrome and oxycarbonitron pistons were carried out in a salt fog chamber according to GOST 9.3.08-85.

Испытания на долговечность вышеуказанных деталей проводили на стенде с нагружением крутящим моментом «Качалка» по инструкции 1972.37.101-86 «Лабораторно-стендовые испытания дисковых тормозных механизмов».Tests for the durability of the above parts were carried out on a bench with torque loading “Rocking chair” according to instructions 1972.37.101-86 “Laboratory and bench tests of disc brakes”.

Результаты метрологических и коррозионных испытаний поршней, обработанных по опытным режимам ХТО с различной температурой оксидирования в сравнении с базовым режимом (хромирование), приведены в таблице 1, из которой видно, что:The results of metrological and corrosion tests of pistons processed according to the experimental regimes of XTO with different oxidation temperatures in comparison with the base mode (chromium plating) are shown in table 1, from which it is seen that:

1. При низкотемпературном оксидировании (350°С) величина диаметра практически не изменяется. С повышением температуры оксидирования увеличивается прирост диаметра. Оксидирование при 580°С увеличивает диаметр на 5,4 мкм в среднем, оксидирование при 580°С - на 6,3 мкм.1. When low-temperature oxidation (350 ° C), the diameter practically does not change. As the oxidation temperature rises, the diameter increases. Oxidation at 580 ° C increases the diameter by 5.4 microns on average, oxidation at 580 ° C - by 6.3 microns.

2. Коррозионная стойкость опытных поршней после газового азотирования и оксидирования значительно превышает стойкость серийных хромированных.2. The corrosion resistance of the experimental pistons after gas nitriding and oxidation significantly exceeds the resistance of serial chrome plated ones.

3. С повышением температуры оксидирования от 350 до 550-580°С коррозионная стойкость поршней снижается в среднем от 187,5 до 103,5 часов, то есть на 45%.3. With an increase in the oxidation temperature from 350 to 550-580 ° C, the corrosion resistance of the pistons decreases on average from 187.5 to 103.5 hours, that is, by 45%.

Таким образом, оптимальной температурой оксидирования является 350°С. Результаты коррозионных испытаний поршней, обработанных по опытным режимам с различным временем оксидирования в сравнении с деталями, подвергшимися хромированию, приведены в таблице 2 (Время появления первых очагов коррозии на опытных (после газового азотирования и оксидирования в воздушной среде при 350°С в течение 1, 2, 3 и 6 часов) и серийных (хромированных) поршнях тормозного цилиндра при коррозионных испытаниях в камере соляного тумана) и таблице 3 (Динамика поражения коррозией боковой и донной поверхностей опытных (после газового азотирования и оксидирования в воздушной среде при 350°С в течение 6 часов) и серийных (хромированных) поршней тормозного цилиндра при коррозионных в камере соляного тумана), а также на фиг.1-3.Thus, the optimum oxidation temperature is 350 ° C. The results of corrosion tests of pistons processed in experimental conditions with different oxidation times in comparison with parts subjected to chromium plating are shown in Table 2 (Time of occurrence of the first corrosion foci in experimental (after gas nitriding and oxidation in air at 350 ° C for 1, 2, 3 and 6 hours) and serial (chromed) pistons of the brake cylinder during corrosion tests in the salt spray chamber) and table 3 (Dynamics of corrosion of the side and bottom surfaces of the experimental (after gas nitrogen) Hovhan and oxidation in air at 350 ° C for 6 hours) and serial (chrome) with the brake cylinder piston in the corrosive salt fog chamber) as well as in Figures 1-3.

Анализ приведенных данных (таблица 2 и 3) показывает, что с увеличением времени оксидирования азотированных поршней тормозного цилиндра происходит увеличение их коррозионной стойкости. Так, при оксидировании в течение 1-3 часов первые очаги коррозии на боковой и донной поверхностях поршней появляются через 8-49 часов. При оксидировании в течение 6 часов первые очаги коррозии появляются через 108-168 часов.An analysis of the data presented (Tables 2 and 3) shows that with an increase in the oxidation time of the nitrided pistons of the brake cylinder, their corrosion resistance increases. So, during oxidation within 1-3 hours, the first foci of corrosion on the side and bottom surfaces of the pistons appear after 8-49 hours. When oxidized for 6 hours, the first foci of corrosion appear after 108-168 hours.

Хромированные детали показали меньшую стойкость по сравнению с азотированными и оксидированными - на их поверхности коррозия начинается через 4-24 часа.Chrome parts showed less resistance compared to nitrided and oxidized ones - corrosion begins on their surface after 4-24 hours.

Скорость распространения коррозии на поверхности хромированных деталей значительно выше, чем на поверхности азотированных и оксидированных (в течение 6 часов). После 120 часов испытания вся поверхность хромированных поршней была поражена коррозией, а на опытных поршнях за это же время было поражено не более 10% всей поверхности. Даже после 1128 часов испытаний лишь один из 4 опытных поршней был полностью поражен коррозией, на остальных трех деталях площадь, занятая коррозией, составила 30-80%.The corrosion propagation rate on the surface of chrome-plated parts is much higher than on the surface of nitrided and oxidized (within 6 hours). After 120 hours of testing, the entire surface of the chromed pistons was corroded, and on the experimental pistons no more than 10% of the entire surface was affected during that time. Even after 1128 hours of testing, only one of the 4 experimental pistons was completely affected by corrosion; on the other three parts, the area occupied by corrosion amounted to 30-80%.

Высокая скорость распространения коррозии на хромированных деталях может быть объяснена тем, что слой хрома является катодным покрытием по отношению к стали, способствует быстрому развитию коррозии после появления первых точек коррозии в атмосферных условиях. Хромовое покрытие обладает низкими защитными свойствами по отношению к атмосферной коррозии и используется преимущественно для повышения износостойкости рабочих поверхностей поршней.The high corrosion propagation rate on chrome parts can be explained by the fact that the chromium layer is a cathode coating with respect to steel and contributes to the rapid development of corrosion after the appearance of the first corrosion points in atmospheric conditions. Chrome coating has low protective properties against atmospheric corrosion and is mainly used to increase the wear resistance of piston working surfaces.

Таким образом, режим химико-термической обработки, состоящий из газового азотирования и оксидирования, при 350°С +/- 50°С в течение 6 часов обеспечивает более высокую коррозионную стойкость поршней тормозного цилиндра в сравнении с серийными, хромированными деталями.Thus, the regime of chemical-thermal treatment, consisting of gas nitriding and oxidation, at 350 ° C +/- 50 ° C for 6 hours provides higher corrosion resistance of the pistons of the brake cylinder in comparison with serial, chrome-plated parts.

Однако, учитывая экономические требования к технологии и тот факт, что даже при оксидировании в течение 1 часа опытные детали имеют более высокую коррозионную стойкость, чем хромированные, для предлагаемой технологии целесообразно оставить время оксидирования от 1 до 6 часов.However, taking into account the economic requirements for the technology and the fact that even with oxidation for 1 hour, the experimental parts have higher corrosion resistance than chrome plated, it is advisable to leave the oxidation time from 1 to 6 hours for the proposed technology.

На изображениях 1-3 показаны поверхности поршней колесного цилиндра переднего тормоза после 48 часов испытаний в камере соляного тумана с различной предшествующей термообработкой: изображ. 1 - твердое хромирование; изображ. 2 - оксикарбонитрирование, охлаждение после азотирования в масле; изображ. 3 - оксикарбонитрирование, охлаждение после азотирования в экзогазе.Figures 1-3 show the surface of the pistons of the front brake wheel cylinder after 48 hours of testing in a salt spray chamber with various prior heat treatments: fig. 1 - hard chromium plating; image 2 - hydroxycarbonitration, cooling after nitriding in oil; image 3 - hydroxycarbonitration, cooling after nitriding in exogas.

Результаты коррозионных испытаний опытных и серийных (хромирование) поршней, прошедших стендовые испытания, приведены в таблице 4 и на изображениях 4-6.The results of corrosion tests of experimental and serial (chrome plating) pistons that have passed bench tests are shown in Table 4 and in Figures 4-6.

Из таблицы 4 и изображений 4-6 видно, что после испытания на коррозионную стойкость поршней, прошедших стендовые испытания на долговечность, хромированные поршни закорродировали полностью через 120 часов с нарушением сплошности хромового покрытия и проникновением коррозии в металл, опытные поршни после газового азотирования и оксидирования закорродировали полностью через 1128 часов, при этом нарушения сплошности карбонитридного слоя и проникновения коррозии в металл не выявлено. Для всех опытных деталей характерна низкая скорость распространения коррозии в условиях испытаний.From table 4 and images 4-6 it can be seen that after testing the corrosion resistance of pistons that have passed bench tests for durability, chromed pistons completely corroded after 120 hours with violation of the chrome coating continuity and corrosion penetration into the metal, experimental pistons corroded after gas nitriding and oxidation completely after 1128 hours, while violations of the continuity of the carbonitride layer and the penetration of corrosion into the metal were not detected. All experimental parts are characterized by a low rate of corrosion propagation under test conditions.

Так как из таблицы 4 не видно, что произошло нарушение сплошности, приведены изображения 4-6, на которых показана микроструктура поверхностного слоя поршней после стендовых испытаний на долговечность и испытаний коррозионной стойкости. На изображении 4 показана структура поверхностного слоя стандартного поршня (хромирование) после 120 часов коррозионных испытаний. На изображении 5 - структура поверхностного слоя опытного поршня (газовое азотирование + оксидирование) после 1128 часов коррозионных испытаний. На изображении 6 показана зона максимального поражения коррозией опытного поршня после 1128 часов коррозионных испытанийSince it is not visible from table 4 that there was a discontinuity, images 4-6 are shown, which show the microstructure of the surface layer of the pistons after bench tests for durability and tests of corrosion resistance. Figure 4 shows the structure of the surface layer of a standard piston (chrome plating) after 120 hours of corrosion testing. Figure 5 shows the structure of the surface layer of the experimental piston (gas nitriding + oxidation) after 1128 hours of corrosion tests. Figure 6 shows the maximum corrosion zone of the pilot piston after 1128 hours of corrosion tests.

В таблице 5 приведены технологические особенности предлагаемого, базовых режимов и прототипа, где базовый №1 - это используемый в настоящее время режим ХТО для упрочнения рычагов привода клапана, а базовый №2 - это используемый в настоящее время режим твердого хромирования для упрочнения и обеспечения коррозионной стойкости поршней колесного цилиндра.Table 5 shows the technological features of the proposed, basic modes and prototype, where base No. 1 is the XTO mode currently used for hardening the valve drive levers, and base No. 2 is the hard chromium plating mode currently used for hardening and ensuring corrosion resistance piston wheel cylinder.

В таблице 6 приведены требования и характеристики деталей, обрабатываемых по предлагаемому, базовым режимам и прототипу.Table 6 shows the requirements and characteristics of the parts processed according to the proposed, basic modes and prototype.

В результате использования способа химико-термической обработки стальных изделий при расширении диапазона используемых соотношений аммиака и экзогаза при азотировании, увеличении оксидирующего эффекта при предварительном оксидировании, и оксидирующего эффекта при одновременном снижении температуры окончательного оксидирования, получают изделия с повышением их коррозионной стойкости при снижении деформаций, повышении размерной точности, а также способ позволяет расширить технологические возможности использования технологии, в частности, вместо твердого хромирования для повышения износостойкости и коррозионной стойкости поршней колесного цилиндра автомобилей.As a result of using the method of chemical-thermal treatment of steel products while expanding the range of used ratios of ammonia and exogas during nitriding, increasing the oxidizing effect during pre-oxidation, and the oxidizing effect while reducing the temperature of the final oxidation, we obtain products with an increase in their corrosion resistance while reducing deformations, increasing dimensional accuracy, and also the method allows to expand the technological capabilities of using the technology in astnosti instead of hard chromium plating for increasing the wear resistance and corrosion resistance of vehicle wheel cylinder pistons.

Способ химико-термической обработки стальных изделийThe method of chemical-thermal treatment of steel products Табл.1Table 1 Вид обработкиType of processing Размер наружного диаметра, ммOutside Diameter, mm Изменения при оксидировании, мкмChanges during oxidation, microns Время до появления первых очагов коррозии, часTime until the first foci of corrosion, hour До азотированияBefore nitriding После азотированияAfter nitriding После оксидированияAfter oxidation дноbottom Боковая частьSide part канавкаgroove СреднееAverage Хромиро-
ваниеChrome-
waning 4four 2424 н/опрn / a 14fourteen ГА+О (350°С)HA + O (350 ° C) 48,03448,034 48,07148,071 48,0748.07 00 165165 217217 180180 187187 ГА+О (550°С)HA + O (550 ° C) 48,03348,033 48,0748.07 48,07548,075 5,45,4 5252 165165 9393 103103 ГА+О (580°С)HA + O (580 ° C) 48,03448,034 48,07148,071 48,07748,077 6,36.3 3434 105105 171171 103103

Табл.2Table 2 Вид обработкиType of processing Время оксидирования, часOxidation time, hour Время до появления первых очагов коррозии, часTime until the first foci of corrosion, hour На донышкеOn the bottom На боковой поверхностиOn the side surface СреднееAverage ГА+О (350°С)HA + O (350 ° C) 1one 16,716.7 34,734.7 25,725.7 ГА+О (350°С)HA + O (350 ° C) 22 26,326.3 88 17,217,2 ГА+О (350°С)HA + O (350 ° C) 33 4949 18,718.7 33,833.8 ГА+О (350°С)HA + O (350 ° C) 66 168168 108108 138138 ХромированиеChrome plating 4four 2424 14fourteen

Табл.3Table 3 № образ-
цаImage No.
tsa ОбработкаTreatment Площадь поражения коррозией в %, через, часArea of corrosion in%, in, hours 120120 480480 11281128 ДноBottom БокSide ДноBottom БокSide ДноBottom БокSide 88 00 00 следыtraces 4040 55 100one hundred 1313 ГА+О (350°С, 6 час)GA + O (350 ° C, 6 hours) 00 00 20twenty 1010 30thirty 50fifty 14fourteen 55 55 15fifteen 30thirty 30thirty 8080 15fifteen 1010 следыtraces 20twenty 1010 20twenty 30thirty 22 ХромированиеChrome plating 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred

Claims

A method of chemical-thermal treatment of steel products, including preheating in an air atmosphere and holding them at temperatures from 350 ° C to 400 ° C, nitriding in an atmosphere of ammonia and exogas, oxidation and cooling, characterized in that the saturation in the atmosphere of ammonia and exogas at volume ratio from 1: 1 to 1: 4 is carried out at a temperature of from 570 ° C to 630 ° C, followed by cooling in exogas or in oil, then the polishing operation is performed until the final product size is obtained and the oxidation operation in air is performed at a temperature ranging from 300 ° C to 400 ° C for 1-6 hours and the subsequent cooling is carried out in air.