RU2757021C1 - Method for hardening parts made of tool and structural steels in carburized environment - Google Patents

Method for hardening parts made of tool and structural steels in carburized environment Download PDF

Info

Publication number
RU2757021C1
RU2757021C1 RU2021105778A RU2021105778A RU2757021C1 RU 2757021 C1 RU2757021 C1 RU 2757021C1 RU 2021105778 A RU2021105778 A RU 2021105778A RU 2021105778 A RU2021105778 A RU 2021105778A RU 2757021 C1 RU2757021 C1 RU 2757021C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
components
parts
hours
paste
Prior art date
Application number
RU2021105778A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Анатольевич Костин
Валерий Иванович Колмыков
Николай Николаевич Костин
Елена Владимировна Трусова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет"
Priority to RU2021105778A priority Critical patent/RU2757021C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2757021C1 publication Critical patent/RU2757021C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C8/00Solid 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
    • C23C8/60Solid 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 solids, e.g. powders, pastes
    • C23C8/62Solid 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 solids, e.g. powders, pastes only one element being applied
    • C23C8/64Carburising
    • C23C8/66Carburising of ferrous surfaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, in particular to chemical-thermal treatment of structural and tool steels, and can be used for surface hardening of machine parts and technological equipment in machine-building, metallurgical, chemical, tooling and other industries. A paste is prepared containing the following components, wt.%: barium carbonate ВаСО3 - 20-30, ferrochrome PhH800А - 15-20, ammonium chloride NH4Cl - 2-4, bentonite 5-10, marshalite - 10-20, soot DG-100 - the rest. As a pasting agent, nitrocellulose varnish NC222- 20-30% is used of the mass of powder components. The paste is applied to the part, then it is dried at a temperature of 70-80°C. Then the part is heated in a neutral salt bath at the following ratio of components, wt.%: NaCl - 35, Na2CO3 - 35, NaOH - 30, at a temperature of 580-680°C with holding at this temperature for 2-6 hours. Heating is carried out in a neutral salt bath at the following ratio of components, wt.%: NaCl - 50, Na2CO3 - 50 at a temperature of 950-1150°C for 2-4 hours. Then the part is subjected to quenching and tempering at a temperature of 200-550°C for 2 hours.
EFFECT: invention provides an increase in the strength of the coating, wear resistance and corrosion resistance of parts, as well as the possibility of processing parts of any size and shape and the possibility of local strengthening of the working surfaces of parts.
1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке конструкционных и инструментальных сталей, и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и технологической оснастки (штампов, пресс-форм, фильер и т.д.) в машиностроительной, металлургической, химической, инструментальной и других отраслях промышленности. The invention relates to metallurgy, in particular to chemical-thermal treatment of structural and tool steels, and can be used for surface hardening of machine parts and technological equipment (dies, molds, dies, etc.) in mechanical engineering, metallurgical, chemical, instrumental and other industries.

Известен состав для цементации деталей (патент SU 1548263 A1), включающий приготовление пасты путем смешивания графита, углекислого бария, эмали ЭВТ при следующем соотношении компонентов, масс.%: графита–40-70%; углекислого бария–5-10%; остальное-эмаль ЭВТ, нанесение пасты, сушка при Т=100-200°C в течение 0,5-1,0 часа и последующую цементацию проводят при температуре 900°C в течение 4-6 часов, затем образцы подвергают закалке с температуры цементации. Недостатки состоят в том, что возникает необходимость повышения связывающей способности обмазки, использования дополнительной среды (газовой или твердой), вытесняющей воздух из рабочего пространства печи, что усложняет технологию цементации и повышает ее трудоемкость.Known composition for carburizing parts (patent SU 1548263 A1), including the preparation of a paste by mixing graphite, barium carbonate, EWT enamel with the following ratio of components, wt.%: Graphite-40-70%; barium carbonate — 5-10%; the rest is EVT enamel, paste application, drying at T = 100-200 ° C for 0.5-1.0 hours and subsequent carburizing is carried out at a temperature of 900 ° C for 4-6 hours, then the samples are quenched from the carburizing temperature ... The disadvantages are that it becomes necessary to increase the binding capacity of the coating, to use an additional medium (gaseous or solid) that displaces air from the working space of the furnace, which complicates the cementation technology and increases its labor intensity.

Известен способ цементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей в цементуемой пасте (патент RU 2704044 С1), характеризующийся тем, что на поверхность детали наносят пасту, которая содержит в качестве порошкообразных сухих компонентов углекислый барий ВаСО3, бентонит, маршалит и сажу ДГ-100 при следующем соотношении компонентов, мас.%: углекислый барий ВаСО3 20-30, бентонит 5-10, маршалит 10-20, сажа ДГ-100 - остальное, а в качестве пастообразователя – декстриновый клей, содержащий следующие компоненты, мас.%: жёлтый декстрин 60-65, вода 30, глицерин 5-10 и бура 5-10, затем указанную деталь нагревают при температуре 920-980°С в течение 5-6 часов и подвергают закалке и низкому отпуску при температуре 150-200°С в течение 2 часов. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.There is a known method of carburizing parts made of structural and tool steels in a carburized paste (patent RU 2704044 C1), characterized by the fact that a paste is applied to the surface of the part, which contains barium carbonate BaCO 3 , bentonite, marshalite and soot DG-100 as powdery dry components when the following ratio of components, wt%: barium carbonate BaCO 3 20-30, bentonite 5-10, marshalite 10-20, soot DG-100 - the rest, and as a pasting agent - dextrin glue containing the following components, wt%: yellow dextrin 60-65, water 30, glycerin 5-10 and borax 5-10, then the specified part is heated at a temperature of 920-980 ° C for 5-6 hours and subjected to quenching and low tempering at a temperature of 150-200 ° C for 2 hours. This technical solution was chosen as a prototype.

Недостатком этого способа является малая износостойкость и коррозионная стойкость деталей из конструкционных и инструментальных сталей, упрочненных в соответствии с описанным процессом, вследствие малой толщины получаемых диффузионных слоев, недостаточная прочность обмазки. The disadvantage of this method is the low wear resistance and corrosion resistance of parts made of structural and tool steels, hardened in accordance with the described process, due to the small thickness of the resulting diffusion layers, insufficient strength of the coating.

Технической задачей изобретения является повышение износостойкости и коррозионной стойкости деталей, прочности обмазки, обеспечения возможности обработки деталей любых размеров и форм, обеспечение возможности локального упрочнения рабочих поверхностей деталей, повышения равномерности нагрева деталей. The technical objective of the invention is to increase the wear resistance and corrosion resistance of parts, the strength of the coating, to provide the possibility of processing parts of any size and shape, to provide the possibility of local strengthening of the working surfaces of parts, to increase the uniformity of heating of parts.

Технический результат достигается тем, что цементуемую среду готовят в виде пасты, содержащей: углекислый барий ВаСО3, феррохром ФХ800А, хлористый аммоний NH4Cl, бентонит, маршалит и сажу ДГ-100 при следующем соотношении компонентов, мас.%: углекислый барий ВаСО3 – 20…30, феррохром ФХ800А – 15…20; хлористый аммоний NH4Cl –2….4; бентонит 5…10, маршалит – 10…20, сажа ДГ-100 – остальное, а в качестве пастообразователя используют нитроцеллюлозный лак НЦ222 – 20…30% от массы порошкообразных компонентов, наносят пасту на деталь, сушат при температуре 70-80°С, затем деталь нагревают в нейтральной соляной ванне при следующем соотношении компонентов, мас.%: NaCl - 35, Na2CO3 - 35, NaOH - 30, при температуре 580-680°C с выдержкой при этой температуре в течение 2-6 часов, далее проводят нагрев в нейтральной соляной ванне при следующем соотношении компонентов, мас.%: NaCl - 50, Na2CO3 - 50 при температуре 950-1150°С в течение 2-4 часов, далее подвергают закалке и отпуску при температуре 200-550°С в течение 2 часов.The technical result is achieved by the fact that the cemented medium is prepared in the form of a paste containing: barium carbonate BaCO 3, ferrochrome FKh800A, ammonium chloride NH 4 Cl, bentonite, marshalite and soot DG-100 with the following ratio of components, wt%: barium carbonate BaCO 3 - 20 ... 30, ferrochrome FKh800A - 15 ... 20; ammonium chloride NH 4 Cl –2… .4; bentonite 5 ... 10, marshalite - 10 ... 20, soot DG-100 - the rest, and nitrocellulose varnish NTs222 is used as a pasting agent - 20 ... 30% of the mass of powder components, paste is applied to the part, dried at a temperature of 70-80 ° C, then the part is heated in a neutral salt bath at the following ratio of components, wt%: NaCl - 35, Na 2 CO 3 - 35, NaOH - 30, at a temperature of 580-680 ° C with holding at this temperature for 2-6 hours, then heating is carried out in a neutral salt bath at the following ratio of components, wt%: NaCl - 50, Na 2 CO 3 - 50 at a temperature of 950-1150 ° C for 2-4 hours, then subjected to quenching and tempering at a temperature of 200-550 ° C for 2 hours.

Упрочнение деталей из конструкционных и инструментальных сталей с использованием такой технологии обеспечивает высокую износостойкость и коррозионную стойкость деталей, и обеспечивает прочность обмазки при выполнении химико-термической обработки. Strengthening of parts made of structural and tool steels using this technology provides high wear resistance and corrosion resistance of parts, and ensures the strength of the coating when performing chemical-thermal treatment.

Способ упрочнения деталей с использованием предлагаемой пасты осуществляется следующим образом: готовят пасту, для чего тщательно смешивают порошкообразные сухие компоненты и полученную смесь разводят нитроцеллюлозным лаком НЦ222 до образования пастообразной массы. Расход нитроцеллюлозного лака составляет 20…30% от массы порошкообразных компонентов. Приготовленную пасту необходимо использовать в течение 2 часов. The method of strengthening parts using the proposed paste is carried out as follows: a paste is prepared, for which powdery dry components are thoroughly mixed and the resulting mixture is diluted with nitrocellulose varnish NTs222 until a pasty mass is formed. Consumption of nitrocellulose varnish is 20 ... 30% of the mass of powder components. The prepared pasta must be used within 2 hours.

На детали, предварительно очищенные от загрязнений, наносят приготовленную пасту методом погружения в емкость с пастой (детали небольших размеров), либо кистью на упрочняемые поверхности крупногабаритных деталей. Слой пасты на поверхностях деталей должен составлять 2,0…4,0 мм.On the parts, previously cleaned of contamination, the prepared paste is applied by dipping into a container with the paste (small parts), or with a brush on the hardened surfaces of large parts. The paste layer on the surfaces of the parts should be 2.0 ... 4.0 mm.

Детали с нанесённой на их поверхности пастой высушивают при температуре 70-80°С в течение 0,5-1,0 часа до образования твердого покрытия. Детали с нанесённой на них пастой могут храниться неограниченное время до загрузки в печь, при этом они не вызывают загрязнения оборудования и персонала. Сухое покрытие устойчиво к ударам. Parts with a paste applied on their surface are dried at a temperature of 70-80 ° C for 0.5-1.0 hours until a hard coating is formed. Parts with the paste applied to them can be stored indefinitely before being loaded into the oven, while they do not cause contamination of equipment and personnel. The dry coating is shock-resistant.

Для дальнейшей обработки детали помещали в нейтральную соляную ванну при следующем соотношении компонентов, мас.%: NaCl - 35, Na2CO3 - 35, NaOH - 30. Подготовленную таким образом ванну с деталями загружали в камерную печь камерную ПКМ 6.12.5/12,5, разогретую до температуры 580-680°C и выдерживали в течение 2-6 часов. Далее детали перемещали в нейтральную соляную ванну при следующем соотношении компонентов, мас.%: NaCl - 50, Na2CO3 – 50 и ванну с деталями загружали в печь при температуре 950-1150°С и выдерживали в течение 2-4 часов.For further processing, the parts were placed in a neutral salt bath with the following ratio of components, wt%: NaCl - 35, Na 2 CO 3 - 35, NaOH - 30. The thus prepared bath with the parts was loaded into a chamber furnace PKM 6.12. , 5, heated to a temperature of 580-680 ° C and kept for 2-6 hours. Then the parts were transferred to a neutral salt bath at the following ratio of components, wt%: NaCl - 50, Na 2 CO 3 - 50, and the bath with parts was loaded into the furnace at a temperature of 950-1150 ° C and kept for 2-4 hours.

После этого детали подвергали закалке и отпуску при температуре 200-550°С в течение 2 часов.After that, the parts were quenched and tempered at a temperature of 200-550 ° C for 2 hours.

В качестве связующего вещества использовали бентонит, обладающий повышенной связывающей способностью и высокой сорбционной и каталитической активностью. Бентониты отличаются высокой водоудерживающей способностью - от 8 до 16 раз от массы сухого вещества. Бентониты не являются дефицитным материалом и выпускаются отечественной промышленностью. Основной недостаток бентонитового покрытия - невысокая прочность при повышенных температурах. Для повышения прочности бентонитового покрытия в его состав был введен маршалит. Маршалит - пылевидный кварц, огнеупорность которого составляет 1650-1710°C, что вполне достаточно для использования в пасте, температура которой не превышает 1200°C. При нагреве с бентонитом маршалит спекается в пористую массу, прочность которой составляет 0,4…0,7 МПа.Bentonite, which has an increased binding capacity and high sorption and catalytic activity, was used as a binder. Bentonites are distinguished by high water-holding capacity - from 8 to 16 times of the dry matter weight. Bentonites are not a scarce material and are produced by the domestic industry. The main disadvantage of the bentonite coating is its low strength at elevated temperatures. To increase the strength of the bentonite coating, marshalite was introduced into its composition. Marshalite is a pulverized quartz whose refractoriness is 1650-1710 ° C, which is quite enough for use in paste, the temperature of which does not exceed 1200 ° C. When heated with bentonite, marshalite is sintered into a porous mass, the strength of which is 0.4 ... 0.7 MPa.

Маршалит–доступное и дешевое вещество, входящее в состав огнеупорных материалов. В качестве наполнителя маршалит также входит в состав пластмасс, клеев, красок и т.д. В результате эксперимента установлено, что наилучшее удержание пасты в процессе термической обработки наблюдается при соотношении бентонита и маршалита в связующей части покрытия ~(1:2).Marshalite is an affordable and cheap substance that is part of refractory materials. As a filler, marshalite is also found in plastics, adhesives, paints, etc. As a result of the experiment, it was found that the best retention of the paste during heat treatment is observed when the ratio of bentonite and marshalite in the binder part of the coating is ~ (1: 2).

Содержание в пасте газовой сажи ДГ–100 в заданном количестве, является оптимальным, так как распад сажи позволяет насыщающим элементам активно поглощаться сталью, что обеспечивает высокую скорость насыщения при минимальном расходе компонента, а в поверхностном слое образуется корка с зёрнами цементита, что повышает износостойкость деталей. Основным источником углерода в данной цементуемой среде является окись углерода. Её науглероживающее действие проявляется при распаде на поверхности стали с выделением атомарного углерода, который усваивается этой поверхностью.Content in the paste of gas soot DG-100 in a given amount, is optimal, since the decomposition of soot allows the saturating elements to be actively absorbed by the steel, which ensures a high saturation rate with a minimum component consumption, and a crust with cementite grains forms in the surface layer, which increases the wear resistance of parts. The main source of carbon in this carburized environment is carbon monoxide. Its carburizing effect occurs when it decays on the surface of steel with the release of atomic carbon, which is assimilated by this surface.

2СО → С↓Fe + СО2 (1)2СО → С ↓ Fe + СО 2 (1)

Содержание в пасте углекислого бария Ва2СО3 в заданном количестве, является оптимальным, так как он начинает разлагается при температуре 750…950°С, при этом активная окись углерода в цементующем покрытии образуется в результате термической диссоциации углекислого барияThe content of barium carbon dioxide Ba 2 CO 3 in the paste in a given amount is optimal, since it begins to decompose at a temperature of 750 ... 950 ° C, while active carbon monoxide in the cement coating is formed as a result of thermal dissociation of barium carbonate

2СО3 → BаО + СО2 (2)Ba 2 CO 3 → BaO + CO 2 (2)

и последующем взаимодействием СО2 с углеродом на поверхности раскалённых частичек сажиand the subsequent interaction of CO 2 with carbon on the surface of incandescent soot particles

СО2 + С → 2СО (3)СО 2 + С → 2СО (3)

Однако, учитывая высокую науглероживающую способность данного покрытия, можно предположить, что в покрытии образуется дополнительное количество окиси углерода, связанное с диссоциацией окисла BаО. Окись бария диссоциирует на компоненты Ва, О2, и О в результате чего доставляется кислород, необходимый для образования окиси углерода при его реакции с сажей:However, given the high carburizing ability of this coating, it can be assumed that an additional amount of carbon monoxide is formed in the coating, associated with the dissociation of the BaO oxide. Barium oxide dissociates into components Ba, O 2 , and O, as a result of which oxygen is delivered, which is necessary for the formation of carbon monoxide when it reacts with soot:

О2 + 2С = 2СО; (4)O 2 + 2C = 2CO; (4)

О + С = СО (5) О + С = СО (5)

Содержание в обмазке феррохрома в количестве, составляющем 15-20 мас.%, является оптимальным, так как при данном содержании образуются достаточная коррозионная стойкость деталей.The content of ferrochrome in the mixture in an amount of 15-20 wt% is optimal, since at this content sufficient corrosion resistance of the parts is formed.

При хромировании протекают следующие основные реакции. Хлористый водород образуется при разложении хлористого аммония по реакцииDuring chromium plating, the following main reactions take place. Hydrogen chloride is formed by the decomposition of ammonium chloride by the reaction

Figure 00000001
Cl=
Figure 00000002
(6)
Figure 00000001
Cl =
Figure 00000002
(6)

и последующее взаимодействие с хромом из хромирующей смеси and subsequent interaction with chromium from the chromium mixture

2HCl + Cr =

Figure 00000003
+
Figure 00000004
(7)2HCl + Cr =
Figure 00000003
+
Figure 00000004
(7)

Далее на поверхности стали протекает обменная реакция между образовавшимся хлоридом хрома и железо Further, on the surface of the steel, an exchange reaction occurs between the formed chromium chloride and iron

Figure 00000003
+ Fe =
Figure 00000005
(8)
Figure 00000003
+ Fe =
Figure 00000005
(eight)

Выделившийся на поверхности железа атомарный хром диффундирует в деталь на глубину, определяемую временем выдержки при температуре хромирования. Atomic chromium released on the iron surface diffuses into the part to a depth determined by the holding time at the chromium plating temperature.

Использование нитроцеллюлозного лака НЦ222– 20…30% от массы порошкообразных компонентов для приготовления пасты повышает достаточную прочность обмазки.The use of nitrocellulose varnish NTs222 - 20 ... 30% of the mass of powder components for the preparation of the paste increases the sufficient strength of the coating.

Поверхностное упрочнение деталей с использованием такого покрытия обеспечивает высокую скорость и равномерность насыщения поверхностных слоев углеродом и другими компонентами.Surface hardening of parts using such a coating provides a high speed and uniformity of saturation of the surface layers with carbon and other components.

Эффективность заявляемого способа иллюстрируется примером.The effectiveness of the proposed method is illustrated by an example.

Втулки диаметром 50 мм и толщиной 15 мм из стали 5ХГС предварительно обезжиренные уайт-спиритом покрывались слоем пасты, содержащей углекислый барий ВаСО3 – 20…30, феррохром ФХ800А – 15…20, хлористый аммоний NH4Cl – 2….4; бентонит 5…10, маршалит – 10…20, сажа ДГ-100 – остальное, а в качестве пастообразователя используют нитроцеллюлозный лак НЦ222. Bushings with a diameter of 50 mm and a thickness of 15 mm made of steel 5HGS, previously defatted with white spirit, were covered with a layer of paste containing barium carbonate ВаСО 3 - 20 ... 30, ferrochrome ФХ800А - 15 ... 20, ammonium chloride NH 4 Cl - 2 ... .4; bentonite 5 ... 10, marshalite - 10 ... 20, soot DG-100 - the rest, and nitrocellulose varnish NTs222 is used as a pasting agent.

Расход нитроцеллюлозного лака составляет 20…30% от массы порошкообразных компонентов. Толщина покрытия детали пастой 2,0 – 4,0 мм. Детали с нанесённой на их поверхности пастой высушивали при температуре 70-80°С в течение 0,5-1,0 часа до образования твердого покрытия.Consumption of nitrocellulose varnish is 20 ... 30% of the mass of powder components. The thickness of the coating of the part with the paste is 2.0 - 4.0 mm. Parts with a paste applied on their surface were dried at a temperature of 70-80 ° C for 0.5-1.0 hours until a hard coating was formed.

Для дальнейшей обработки детали помещали в нейтральную соляную ванну при следующем соотношении компонентов, мас.%: NaCl - 35, Na2CO3 - 35, NaOH - 30. Подготовленную таким образом ванну с деталями загружали в камерную печь ПКМ 6.12.5/2,5, разогретую до температуры 580-680°C и выдерживали в течение 2-6 часов. Далее детали перемещали в нейтральную соляную ванну при следующем соотношении компонентов, мас.%: NaCl - 50, Na2CO3 – 50 и ванну с деталями загружали в печь при температуре 950-1150°С и выдерживали в течение 2-4 часов.For further processing, the parts were placed in a neutral salt bath with the following ratio of components, wt%: NaCl - 35, Na 2 CO 3 - 35, NaOH - 30. The thus prepared bath with parts was loaded into a PKM 6.12.5 / 2 chamber furnace, 5, heated to a temperature of 580-680 ° C and held for 2-6 hours. Then the parts were transferred to a neutral salt bath at the following ratio of components, wt%: NaCl - 50, Na 2 CO 3 - 50, and the bath with parts was loaded into the furnace at a temperature of 950-1150 ° C and kept for 2-4 hours.

После этого детали подвергали закалке и отпуску при температуре 200-550°С в течение 2 часов.After that, the parts were quenched and tempered at a temperature of 200-550 ° C for 2 hours.

Данный способ упрочнения деталей для повышения их износостойкости и коррозионной стойкости не представляет технологических трудностей, и не требует использования дорогих или дефицитных материалов. Поэтому упрочнение деталей с использованием высокоактивной цементуемой пасты может быть легко внедрена на любом машиностроительном предприятии, как в мелкосерийном и крупносерийном, так и ремонтном. При этом предлагаемый способ отличается высокой производительностью, технологической широтой, экономичностью и экологической безопасностью. This method of strengthening parts to increase their wear resistance and corrosion resistance does not present technological difficulties, and does not require the use of expensive or scarce materials. Therefore, the hardening of parts using a highly active carburized paste can be easily implemented at any machine-building enterprise, both in small-scale and large-scale, and repair. At the same time, the proposed method is characterized by high productivity, technological breadth, efficiency and environmental safety.

Claims (1)

Способ упрочнения деталей из конструкционных и инструментальных сталей, характеризующийся тем, что готовят пасту, содержащую углекислый барий ВаСО3, феррохром ФХ800А, хлористый аммоний NH4Cl, бентонит, маршалит и сажу ДГ-100 при следующем соотношении компонентов, мас.%: углекислый барий ВаСО3 – 20-30, феррохром ФХ800А – 15-20, хлористый аммоний NH4Cl – 2-4, бентонит 5-10, маршалит – 10-20, сажа ДГ-100 – остальное, а в качестве пастообразователя используют нитроцеллюлозный лак НЦ222 – 20-30% от массы порошкообразных компонентов, наносят пасту на деталь, сушат при температуре 70-80°С, затем деталь нагревают в нейтральной соляной ванне при следующем соотношении компонентов, мас.%: NaCl - 35, Na2CO3 - 35, NaOH - 30, при температуре 580-680°C с выдержкой при этой температуре в течение 2-6 часов, далее проводят нагрев в нейтральной соляной ванне при следующем соотношении компонентов, мас.%: NaCl - 50, Na2CO3 - 50 при температуре 950-1150°С в течение 2-4 часов, далее подвергают закалке и отпуску при температуре 200-550°С в течение 2 часов.A method of strengthening parts made of structural and tool steels, characterized by the fact that a paste is prepared containing barium carbonate ВаСО 3 , ferrochrome ФХ800А, ammonium chloride NH 4 Cl, bentonite, marshalite and carbon black DG-100 at the following ratio of components, wt%: barium carbonate ВаСО 3 - 20-30, ferrochrome ФХ800А - 15-20, ammonium chloride NH 4 Cl - 2-4, bentonite 5-10, marshalite - 10-20, soot DG-100 - the rest, and nitrocellulose varnish NTs222 is used as a pasting agent - 20-30% of the mass of powder components, paste is applied to the part, dried at a temperature of 70-80 ° C, then the part is heated in a neutral salt bath with the following ratio of components, wt%: NaCl - 35, Na 2 CO 3 - 35 , NaOH - 30, at a temperature of 580-680 ° C with exposure at this temperature for 2-6 hours, then heating is carried out in a neutral salt bath with the following ratio of components, wt%: NaCl - 50, Na 2 CO 3 - 50 at a temperature of 950-1150 ° C for 2-4 hours, then subjected to acalka and leave at a temperature of 200-550 ° C for 2 hours.
RU2021105778A 2021-03-06 2021-03-06 Method for hardening parts made of tool and structural steels in carburized environment RU2757021C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105778A RU2757021C1 (en) 2021-03-06 2021-03-06 Method for hardening parts made of tool and structural steels in carburized environment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105778A RU2757021C1 (en) 2021-03-06 2021-03-06 Method for hardening parts made of tool and structural steels in carburized environment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2757021C1 true RU2757021C1 (en) 2021-10-08

Family

ID=78000122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021105778A RU2757021C1 (en) 2021-03-06 2021-03-06 Method for hardening parts made of tool and structural steels in carburized environment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2757021C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2089545A (en) * 1935-07-12 1937-08-10 John A Dow Method of producing gas for the carburization of steel
SU1640202A1 (en) * 1988-12-13 1991-04-07 Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева Method of case hardening of steel products
US7794551B1 (en) * 2005-12-14 2010-09-14 Keystone Investment Corporation Carburization of metal articles
RU2704044C1 (en) * 2019-02-02 2019-10-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" Method of cementing parts from structural and tool steels in cemented paste
RU2728333C1 (en) * 2020-02-11 2020-07-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" Method for cementing parts from structural and tool steels

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2089545A (en) * 1935-07-12 1937-08-10 John A Dow Method of producing gas for the carburization of steel
SU1640202A1 (en) * 1988-12-13 1991-04-07 Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева Method of case hardening of steel products
US7794551B1 (en) * 2005-12-14 2010-09-14 Keystone Investment Corporation Carburization of metal articles
RU2704044C1 (en) * 2019-02-02 2019-10-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" Method of cementing parts from structural and tool steels in cemented paste
RU2728333C1 (en) * 2020-02-11 2020-07-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" Method for cementing parts from structural and tool steels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3431044A1 (en) METHOD FOR BORING METAL AND METAL ALLOYS USING SOLID BORING AGENTS
RU2704044C1 (en) Method of cementing parts from structural and tool steels in cemented paste
CN100494498C (en) Method for surface treatment of metal material
US2816048A (en) Process of forming superficial alloys of chromium on metal bodies
US2811466A (en) Process of chromizing
US4738730A (en) Steam sealing for nitrogen treated ferrous part
RU2757021C1 (en) Method for hardening parts made of tool and structural steels in carburized environment
RU2728333C1 (en) Method for cementing parts from structural and tool steels
TW201641721A (en) Surface treatment agents for steel articles and surface treatment methods for steel by using the same
US3663315A (en) Gas carburization and carbonitriding
US4790888A (en) Stop-off composition
Mishigdorzhiyn et al. Thermocyclic boroaluminizing of low carbon steels in pastes
CN101238236A (en) Ion nitriding method
CA1323733C (en) Stop off
RU2748572C1 (en) Method for hardening parts made of tool and structural steels in borated medium
JP3722088B2 (en) Aluminum surface hardening method
Romanenko et al. Increasing of fatigue limit and efficiency of constructional steels through additional chemical and thermal treating using nitrogenous carbonaceous carburizers
WO2020091695A1 (en) A solid boriding agent
RU2574943C1 (en) Carbonitriding of parts from die steels
RU2600612C1 (en) Method of carbonitriding parts made from structural and tool steels
RU2025540C1 (en) Composition of lute for cementation and nitrooxidation of parts of alloyed steels and titanium alloys
RU2586178C1 (en) Method of carbonitriding parts made from structural and tool steels
CN114164396B (en) Titanium alloy surface modification treatment method
BRANZEI et al. Obtaining the Controlled Sulphonitrocarburized Layer Phase Compositions, by the Variation of the Solid Powdery Medium Components
RU2212470C1 (en) Method of chromizing metal materials in fluidized bed