RU2686710C2 - Способ изготовления реторты для печи для азотирования и реторта - Google Patents
Способ изготовления реторты для печи для азотирования и реторта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686710C2 RU2686710C2 RU2017108904A RU2017108904A RU2686710C2 RU 2686710 C2 RU2686710 C2 RU 2686710C2 RU 2017108904 A RU2017108904 A RU 2017108904A RU 2017108904 A RU2017108904 A RU 2017108904A RU 2686710 C2 RU2686710 C2 RU 2686710C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- retort
- nitriding
- furnace
- predetermined atmosphere
- etching
- Prior art date
Links
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005256 carbonitriding Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 4
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
- B23K31/027—Making tubes with soldering or welding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0043—Muffle furnaces; Retort furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/48—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
- C23C22/50—Treatment of iron or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
- C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/28—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases more than one element being applied in one step
- C23C8/30—Carbo-nitriding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
- C23G1/085—Iron or steel solutions containing HNO3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
- C23G1/086—Iron or steel solutions containing HF
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/22—Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc
- C25D3/24—Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc from cyanide baths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/16—Polishing
- C25F3/22—Polishing of heavy metals
- C25F3/24—Polishing of heavy metals of iron or steel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/04—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/0003—Linings or walls
- F27D1/0006—Linings or walls formed from bricks or layers with a particular composition or specific characteristics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу изготовления реторты для печи для азотирования, в которой металлические детали подвергаются термической обработке в предварительно заданной атмосфере, а также к реторте для печи для азотирования и к печи для азотирования с соответствующей изобретению ретортой. Согласно способу реторту изготавливают из нержавеющей стали и по меньшей мере поверхности реторты, приходящие в контакт с предварительно заданной атмосферой в рабочем состоянии азотирующей печи, протравливаются с помощью травильного состава. Поверхности после травления предпочтительно подвергаются полированию с помощью электролита в гальванической ванне. Затем полированные поверхности реторты предпочтительно пассивируют азотной кислотой. Изобретение обеспечивает усовершенствование реторты, проявляющееся в повышении устойчивости к азотированию. 3 н. и 10 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к способу изготовления реторты для печи для азотирования, в которой металлические детали подвергаются термической обработке в предварительно заданной атмосфере, причем реторта изготавливается из нержавеющей стали. Кроме того, изобретение относится к реторте для печи для азотирования. Наконец, изобретение предусматривает печь для азотирования.
Металлические детали могут быть термически обработаны в предварительно заданной атмосфере многообразными способами. Общеизвестным способом является азотирование деталей из стали. При этом речь идет о способе поверхностного упрочнения стали, причем азот из азотсодержащей атмосферы насыщает поверхность стальной конструкционной детали. Азотирование представляет собой способ повышения твердости поверхностного слоя сталей. Комбинацией азотирования и науглероживания является нитроцементация.
Процессы азотирования и нитроцементации проводятся в эвакуируемых ретортах печей для азотирования. Реторты состоят из нержавеющей стали или, соответственно, из высокосортной стали. Для процессов азотирования и нитроцементации между 500°С и 580°С применяются газообразные среды, а именно, главным образом азот (N2), диоксид углерода (СО2), водород, то есть, Н2, эндогаз, углеводороды (CxHy), и аммиак (NH3). В качестве источника азота в процессе должен присутствовать аммиак.
Для введения азота в поверхность стальных конструкционных деталей и, соответственно, обрабатываемых изделий из стали азот должен присутствовать в атомарном состоянии. В молекулярной форме азот уже не может быть использован в процессе вследствие высокой стабильности связи.
Создание атомарного азота производится в процессе при заданных условиях температуры и давления добавлением газообразного аммиака. Аммиак ведет себя согласно следующей реакции:
NH3→[N]+3/2H2
и, соответственно,
2NH3→N2+3H2,
причем атомарный азот, то есть, [N], только в первом случае доступен для диффузионного транспорта в стальную деталь. Если аммиак расщепляется частично на поверхности стальной детали или, соответственно, обрабатываемого изделия, образующийся при этом атомарный азот внедряется в обрабатываемую деталь и образует цементированный слой. Высвобождающийся при азотировании водород выводится из печи вместе с непрореагировавшим аммиаком и, как правило, утилизируется в виде отходов. Если же полностью происходит нежелательная рекомбинация до N2, то процесс азотирования прекращается.
Вводимый аммиак предпочтительно должен диссоциировать непосредственно на стальной детали, чтобы там предоставлять достаточное количество атомарного азота, то есть, высокий потенциал азотирования. Количественная оценка этого потенциала азотирования позволяет вывести так называемый индекс KN азотирования. Он определяется как
K N =p NH3 /p H2 1,5
причем p представляет парциальное давление. На протекание реакции диссоциации, кроме условий температуры и давления, также влияет катализатор. Эта каталитически стимулируемая диссоциация аммиака нежелательна, однако в принципе происходит на всех металлических и активных поверхностях внутри реакционной камеры. В установках с ретортными печами они главным образом представляют собой внутренние поверхности реторты, но также поверхности транспортных устройств для деталей. Для реторт, как правило, используется высокосортная нержавеющая сталь 1.4841 (X15CrNiSi25-21) или 1.4828. Четко выраженная склонность аммиака к преждевременному разложению обусловливается высоким содержанием никеля среди компонентов этой стали. . По этой причине для настройки определенного потенциала азотирования должно подводиться сравнительно большое количество аммиака. Кроме того, этот материал тоже неизбежно азотируется в процессе азотирования, что приводит к нежелательному повышению шероховатости поверхности и недостаткам в отношении срока службы.
Соответственно этому, задача изобретения состоит в разработке способа изготовления реторты, чтобы устранить вышеуказанные недостатки, в частности, предотвратить азотирование при процессе азотирования. Кроме того, задача изобретения состоит в получении усовершенствованной реторты, которая, в частности, проявляет повышенную устойчивость к азотированию, и печи для азотирования с усовершенствованной ретортой.
Согласно изобретению, задача решается с помощью способа согласно пункту 1 формулы изобретения. По меньшей мере поверхности реторты, приходящие в контакт с предварительно заданной атмосферой в рабочем состоянии печи для азотирования, протравливаются с помощью травильного состава. С предварительно заданной атмосферой приходит в контакт, в частности, внутренняя поверхность и, соответственно, внутренняя стенка реторты. В отношении предварительно заданной атмосферы речь идет, в частности, об азотсодержащей атмосфере.
Изобретение основывается на знании того, что нежелательные реакции могут быть сведены к минимуму, когда металлические поверхности, которые в рабочем состоянии печи для азотирования приходят в контакт с предварительно заданной атмосферой, в частности, поверхности внутреннего пространства реторты, имеют по возможности высокую пассивность. Обработанные травильным составом поверхности реторты теперь проявляют лишь незначительную каталитическую активность. Вследствие этого возможно достижение высокого потенциала азотирования во время азотирования в реторте с меньшим количеством аммиака. Травильный состав предпочтительно включает азотную кислоту и плавиковой кислоту, в частности, смесь из азотной кислоты и плавиковой кислоты.
Поверхности после травления предпочтительно полируются с помощью электролита в гальванической ванне. Это приводит к уменьшению поверхностной шероховатости, то есть, в итоге к меньшей общей площади поверхности. Тем самым сокращается адсорбция аммиака на поверхности как первая стадия диссоциации. Благоприятным образом также возрастает коррозионная стойкость. Благодаря этому удлиняется общий срок службы реторты. В отношении поверхностей, которые подвергаются электрополированию, речь идет, в частности, о внутренних поверхностях реторты. Согласно изобретению, электролит включает фосфорную кислоту и серную кислоту. Электрополирование предпочтительно проводится в гальванической ванне, состоящей из фосфорной кислоты и серной кислоты. Отполированные поверхности предпочтительно пассивируются азотной кислотой.
В рамках изобретения реторта, которая имеет цилиндрическую форму, изготавливается из листовых заготовок, которые привариваются друг к другу. Реторта предпочтительно включает концентрически размещенный направляющий цилиндр для принятия деталей во время термической обработки.
Кроме того, изобретением предлагается реторта для предпочтительно эвакуируемой печи для азотирования, в которой металлические детали подвергаются термической обработке в предварительно заданной (азотсодержащей) атмосфере, причем реторта изготавливается из нержавеющей стали или, соответственно, высокосортной стали, отличающаяся тем, что по меньшей мере поверхности реторты, приходящие в контакт с предварительно заданной атмосферой в рабочем состоянии печи для азотирования, протравливаются с помощью травильного состава.
Термическая обработка деталей производится в реторте. В отношении поверхностей, которые протравливаются, речь идет, в частности, о внутренних поверхностях реторты.
В одном предпочтительном варианте осуществления реторта изготавливается из сваренных листовых заготовок. Реторта предпочтительно имеет цилиндрическую форму. Реторта предпочтительно включает концентрически размещенный направляющий цилиндр для принятия детали во время термической обработки.
Протравленные поверхности реторты предпочтительно подвергаются электрополированию. В частности, они представляют собой внутренние поверхности реторты и поверхности направляющего цилиндра, которые приходят в контакт с атмосферой во время термической обработки.
Отполированные поверхности реторты предпочтительно пассивируются азотной кислотой.
Наконец, изобретение включает печь для азотирования, в которой металлические детали подвергаются термической обработке в предварительно заданной атмосфере, отличающуюся тем, что печь для азотирования включает реторту по одному из пунктов 1-12 формулы изобретения. Печи для азотирования для проведения процессов азотирования и нитроцементации, как правило, имеют эвакуируемые реторты, в которых происходят вышеуказанные процессы.
Далее изобретения более подробно разъясняется с помощью предпочтительного варианта осуществления.
Изготавливается реторта для эвакуируемой печи для азотирования. Сначала из прокатанного листа высокосортной стали изготавливаются листовые заготовки, формируется реторта по существу с цилиндрической формой, и листовые заготовки свариваются друг с другом. Реторта включает общеизвестный направляющий цилиндр из высокосортной стали. Направляющий цилиндр служит для принятия и, соответственно, для укладки деталей во время осуществления способа азотирования.
Внутренние поверхности реторты и направляющего цилиндра протравливаются. Для этого применяется смесь из азотной кислоты и плавиковой кислоты. Обработанные с использованием травильного состава поверхности теперь проявляют лишь незначительную каталитическую активность. Благодаря этому возможно создание высокого потенциала азотирования во время азотирования в реторте с небольшим количеством аммиака.
По окончании травления протравленные поверхности подвергаются электрополированию в гальванической ванне, состоящей из фосфорной кислоты и серной кислоты. После этого протравленные поверхности пассивируются азотной кислотой. Электрополирование ведет к уменьшению поверхностной шероховатости, то есть, в итоге к сокращению общей площади поверхности. Тем самым уменьшается адсорбция аммиака на поверхности как первая стадия диссоциации. Благоприятным образом также возрастает коррозионная стойкость. Благодаря этому значительно удлиняется срок службы реторты.
Claims (13)
1. Способ изготовления реторты из нержавеющей стали для печи для азотирования, в которой металлические детали подвергают термической обработке в предварительно заданной атмосфере, отличающийся тем, что по меньшей мере поверхности реторты, приходящие в контакт с предварительно заданной атмосферой в рабочем состоянии печи для азотирования, протравливают с помощью травильного состава.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что травильный состав включает азотную кислоту и плавиковую кислоту.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что поверхности после травления полируют с помощью электролита в гальванической ванне.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что электролит включает фосфорную кислоту и серную кислоту.
5. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что отполированные поверхности пассивируют азотной кислотой.
6. Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что реторта имеет цилиндрическую форму, причем реторту изготавливают из листовых заготовок, которые сваривают между собой.
7. Реторта из нержавеющей стали для печи для азотирования, в которой металлические детали подвергаются термической обработке в предварительно заданной атмосфере, отличающаяся тем, что по меньшей мере поверхности реторты, приходящие в контакт с предварительно заданной атмосферой в рабочем состоянии печи для азотирования, протравлены с помощью травильного состава.
8. Реторта по п.7, отличающаяся тем, что реторта изготовлена из сваренных друг с другом листовых заготовок.
9. Реторта по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что реторта имеет цилиндрическую форму.
10. Реторта по одному из пп. 7-9, отличающаяся тем, что реторта включает концентрически размещенный направляющий цилиндр для принятия деталей во время термической обработки.
11. Реторта по одному из пп. 7-10, отличающаяся тем, что протравленные поверхности реторты подвергнуты электрополированию.
12. Реторта по п.11, отличающаяся тем, что подвергнутые травлению и электрополированию поверхности реторты пассивированы азотной кислотой.
13. Печь для азотирования, в которой металлические детали подвергаются термической обработке в предварительно заданной атмосфере, отличающаяся тем, что она содержит реторту по одному из пп. 7-12.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102014111779.4 | 2014-08-18 | ||
| DE102014111779.4A DE102014111779A1 (de) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | Verfahren zur Herstellung einer Retorte für einen Nitrierofen sowie Retorte |
| PCT/EP2015/068805 WO2016026795A1 (de) | 2014-08-18 | 2015-08-14 | Verfahren zur herstellung einer retorte für einen nitrierofen sowie retorte |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017108904A RU2017108904A (ru) | 2018-09-21 |
| RU2017108904A3 RU2017108904A3 (ru) | 2018-11-19 |
| RU2686710C2 true RU2686710C2 (ru) | 2019-04-30 |
Family
ID=53900809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017108904A RU2686710C2 (ru) | 2014-08-18 | 2015-08-14 | Способ изготовления реторты для печи для азотирования и реторта |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10294537B2 (ru) |
| EP (1) | EP3183378B1 (ru) |
| JP (1) | JP6530054B2 (ru) |
| CN (1) | CN107075656A (ru) |
| DE (2) | DE102014111779A1 (ru) |
| HR (1) | HRP20181062T1 (ru) |
| PL (1) | PL3183378T3 (ru) |
| RS (1) | RS57408B1 (ru) |
| RU (1) | RU2686710C2 (ru) |
| SI (1) | SI3183378T1 (ru) |
| TR (1) | TR201809755T4 (ru) |
| WO (1) | WO2016026795A1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3764304A (en) * | 1970-10-09 | 1973-10-09 | Wallace Murray Corp | Carburization and oxidation resistant alloy |
| SU558967A1 (ru) * | 1975-12-23 | 1977-05-25 | Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Технологии Автомобильной Промышленности (Ниитавтопром) | Шахтна печь дл азотировани |
| SU1638200A1 (ru) * | 1988-03-14 | 1991-03-30 | Ярославский моторный завод | Способ восстановлени азотированных коленчатых валов |
| DE29615312U1 (de) * | 1996-09-03 | 1996-10-17 | Rohde Schutzgasöfen GmbH, 63486 Bruchköbel | Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Materialien, insbesondere zum Gasnitrieren und Nitrocarburieren |
| US20090309277A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Jones William R | Vacuum nitriding furnace |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE51181C (de) | 1900-01-01 | J. MOHS in Philadelphia, 251 North 4th Street, V. St. A | Schachtelpresse | |
| DE160097C (ru) | ||||
| US2474526A (en) * | 1940-06-15 | 1949-06-28 | Monsanto Chemicals | Picking of stainless steels |
| FR1226856A (fr) * | 1958-12-23 | 1960-08-16 | Procédé de décapage des aciers alliés | |
| FR1381279A (fr) * | 1963-06-27 | 1964-12-14 | Framalite | Procédé perfectionné pour le traitement des grands ensembles fermés par circulation de mousses et appareil pour la mise en oeuvre du procédé |
| DE2327965C2 (de) * | 1973-06-01 | 1982-06-09 | Fritz Dipl.-Ing. 5930 Hüttental-Geisweid Lübbers | Verfahren zur Neutralisation und Aufarbeitung von verbrauchten salpeter-und flußsauren Metallbeizen und Passivierungsbädern |
| JPS56108088A (en) | 1980-01-31 | 1981-08-27 | Tokyo Netsu Shiyori Kogyo Kk | Heatttreatment atmosphere furnace |
| DD160097A1 (de) * | 1980-03-28 | 1983-05-04 | Detlef Lemke | Verfahren und einrichtung zur behandlung von hohlkoerpern mit fluessigen und gasfoermigen medien |
| JPS592469Y2 (ja) | 1980-06-30 | 1984-01-23 | 吉弘 井上 | ピット型熱処理炉 |
| WO1988010320A1 (en) | 1981-05-08 | 1988-12-29 | Daniil Borisovich Gorodetsky | Method of low-temperature nitrocarburizing of steel articles |
| JPS57193284A (en) | 1981-05-25 | 1982-11-27 | Daiwa Can Co Ltd | Production of welded can body |
| US4415415A (en) * | 1982-11-24 | 1983-11-15 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | Method of controlling oxide scale formation and descaling thereof from metal articles |
| JPH0768640B2 (ja) | 1987-07-31 | 1995-07-26 | 川崎製鉄株式会社 | 金属帯板の連続電解研磨方法 |
| JPH01165800A (ja) | 1987-12-23 | 1989-06-29 | Nippon Steel Corp | 高速電解酸洗研磨法 |
| JPH0610171A (ja) * | 1992-04-30 | 1994-01-18 | Nippon Steel Corp | フェライト系ステンレス熱間仕上鋼帯の処理方法 |
| JPH0610172A (ja) | 1992-04-30 | 1994-01-18 | Nippon Steel Corp | オーステナイト系ステンレス熱間仕上鋼帯の処理方法 |
| JP3078657B2 (ja) | 1992-07-03 | 2000-08-21 | 川崎製鉄株式会社 | 表面研摩性の優れるオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
| JP3355696B2 (ja) | 1993-04-20 | 2002-12-09 | 日本マイクロリス株式会社 | ステンレス鋼溶接部の耐食性向上法 |
| JPH09166290A (ja) | 1995-12-13 | 1997-06-24 | Kanto Koatsu Yoki Seisakusho:Kk | ステンレス鋼製高圧ガス容器及びその製造方法 |
| DE19634450A1 (de) * | 1996-08-26 | 1998-03-05 | Basf Ag | Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung chemischer Reaktionen |
| TW338729B (en) * | 1996-09-30 | 1998-08-21 | Kawasaki Steel Co | Hot roll stainless steel tape and the manufacturing method |
| JP3687314B2 (ja) | 1997-11-20 | 2005-08-24 | 住友金属工業株式会社 | ステンレス鋼用酸洗液 |
| US6228445B1 (en) * | 1999-04-06 | 2001-05-08 | Crucible Materials Corp. | Austenitic stainless steel article having a passivated surface layer |
| SE527672C2 (sv) * | 2004-04-07 | 2006-05-09 | Outokumpu Stainless Ab | Sätt att framställa ett flussmedel, flussmede, samt metod vid tillverkning av stål |
| DE102004023286B4 (de) * | 2004-05-11 | 2009-01-29 | Mt Aerospace Ag | Behälter zum Aufnehmen und Speichern von Flüssigkeiten sowie viskosen Stoffen, insbesondere von Trink- und Abwasser oder Kraftstoff, ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung |
| JP2006233261A (ja) | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Nippon Techno:Kk | ガス窒化処理方法 |
| CN1962924A (zh) * | 2005-11-11 | 2007-05-16 | 盐城丰东热处理有限公司 | 箱式真空脉冲氮化炉 |
| DE102006019590A1 (de) * | 2006-04-27 | 2007-10-31 | Degussa Gmbh | Reaktionsbehälter für die Herstellung von Schwefelwasserstoff |
| JP2010070844A (ja) | 2009-02-24 | 2010-04-02 | Air Water Inc | 熱処理炉の使用方法および熱処理方法ならびに熱処理炉 |
| JP5527860B2 (ja) | 2010-03-12 | 2014-06-25 | マルイ鍍金工業株式会社 | ステンレスの不動態化方法 |
| CN102230210B (zh) * | 2011-06-08 | 2013-12-11 | 中南大学 | 一种不锈钢无铬电解抛光液及其表面抛光处理工艺 |
| CN103451646B (zh) * | 2012-06-21 | 2016-02-03 | 上海理工大学 | 不锈钢钝化工艺 |
-
2014
- 2014-08-18 DE DE102014111779.4A patent/DE102014111779A1/de not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-01-22 DE DE202015100285.8U patent/DE202015100285U1/de active Active
- 2015-08-14 EP EP15753349.8A patent/EP3183378B1/de active Active
- 2015-08-14 SI SI201530310T patent/SI3183378T1/sl unknown
- 2015-08-14 TR TR2018/09755T patent/TR201809755T4/tr unknown
- 2015-08-14 US US15/503,464 patent/US10294537B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-08-14 CN CN201580044193.3A patent/CN107075656A/zh active Pending
- 2015-08-14 RU RU2017108904A patent/RU2686710C2/ru active
- 2015-08-14 JP JP2017507877A patent/JP6530054B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2015-08-14 PL PL15753349T patent/PL3183378T3/pl unknown
- 2015-08-14 RS RS20180760A patent/RS57408B1/sr unknown
- 2015-08-14 WO PCT/EP2015/068805 patent/WO2016026795A1/de active Application Filing
-
2018
- 2018-07-09 HR HRP20181062TT patent/HRP20181062T1/hr unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3764304A (en) * | 1970-10-09 | 1973-10-09 | Wallace Murray Corp | Carburization and oxidation resistant alloy |
| SU558967A1 (ru) * | 1975-12-23 | 1977-05-25 | Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Технологии Автомобильной Промышленности (Ниитавтопром) | Шахтна печь дл азотировани |
| SU1638200A1 (ru) * | 1988-03-14 | 1991-03-30 | Ярославский моторный завод | Способ восстановлени азотированных коленчатых валов |
| DE29615312U1 (de) * | 1996-09-03 | 1996-10-17 | Rohde Schutzgasöfen GmbH, 63486 Bruchköbel | Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Materialien, insbesondere zum Gasnitrieren und Nitrocarburieren |
| US20090309277A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Jones William R | Vacuum nitriding furnace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3183378A1 (de) | 2017-06-28 |
| TR201809755T4 (tr) | 2018-07-23 |
| SI3183378T1 (sl) | 2018-10-30 |
| US20170226604A1 (en) | 2017-08-10 |
| WO2016026795A1 (de) | 2016-02-25 |
| RU2017108904A3 (ru) | 2018-11-19 |
| CN107075656A (zh) | 2017-08-18 |
| HRP20181062T1 (hr) | 2018-09-07 |
| US10294537B2 (en) | 2019-05-21 |
| EP3183378B1 (de) | 2018-06-20 |
| RS57408B1 (sr) | 2018-09-28 |
| JP6530054B2 (ja) | 2019-06-12 |
| JP2017531092A (ja) | 2017-10-19 |
| PL3183378T3 (pl) | 2018-09-28 |
| DE202015100285U1 (de) | 2015-08-24 |
| DE102014111779A1 (de) | 2016-02-18 |
| RU2017108904A (ru) | 2018-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102466065B1 (ko) | 자가 부동태화 금속의 향상된 활성화 | |
| EP1707646B1 (en) | Method for activating surface of metal member | |
| EP2278038A1 (en) | A method of activating an article of passive ferrous or non-ferrous metal prior to carburizing, nitriding and/or nitrocarburizing | |
| JP2013501852A5 (ru) | ||
| JP2005533185A (ja) | ステンレス鋼の表面硬化 | |
| US9738963B2 (en) | Method for manufacturing ferritic stainless steel product | |
| EP2390378A1 (en) | Method and apparatus for nitriding metal articles | |
| RU2686710C2 (ru) | Способ изготовления реторты для печи для азотирования и реторта | |
| WO2010032769A1 (ja) | 熱処理炉および熱処理方法ならびに熱処理炉の使用方法 | |
| JP5295813B2 (ja) | 鉄族系合金の窒化処理方法 | |
| ATE220732T1 (de) | Verfahren zum niederdrück-nitrocarburieren metallischer werkstücke | |
| US20150159260A1 (en) | Method For The Carburization Of A Deep-Drawn Part Or A Stamped-Bent Part Made Of Austenitic Rustproof Stainless Steel | |
| JP6516238B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼及びその製造法 | |
| JP6374178B2 (ja) | 機械部品の製造方法 | |
| WO2007018158A1 (ja) | イオン窒化処理方法 | |
| JP2006028588A (ja) | 窒化処理方法 | |
| CN114341392B (zh) | 真空渗碳处理方法和渗碳部件的制造方法 | |
| JP2013082955A (ja) | 焼結品の処理方法 | |
| KR102188995B1 (ko) | 자연산화막 제거가스를 이용한 저온 침탄처리방법 | |
| JP2009299122A (ja) | 浸窒焼入れ方法、浸窒焼入れ用ヒーター、および浸窒焼入れ装置 | |
| JP2019035148A (ja) | 鉄合金及び他の金属からなる被加工物の低圧浸炭（ｌｐｃ）の方法 | |
| ATE257865T1 (de) | Verfahren für die nitrocarburierung metallischer werkstücke | |
| US11492693B2 (en) | Pre-treatment process of a surface of a metallic substrate | |
| CN115110022A (zh) | 三合一氮碳共渗气氮铁质炊具制造方法及应用 | |
| JP2007238974A (ja) | 浸炭方法およびこれを用いて製造された浸炭部品 |