RU2794272C1 - Способ газовой, низкотемпературной нитроцементации инструмента из высокохромистых штамповых сталей (слои насыщения от 0,08 мм до 0,15 мм) с минимальным карбонитридным высокоазотистым поверхностным слоем в вакуумных печах - Google Patents
Способ газовой, низкотемпературной нитроцементации инструмента из высокохромистых штамповых сталей (слои насыщения от 0,08 мм до 0,15 мм) с минимальным карбонитридным высокоазотистым поверхностным слоем в вакуумных печах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2794272C1 RU2794272C1 RU2021132858A RU2021132858A RU2794272C1 RU 2794272 C1 RU2794272 C1 RU 2794272C1 RU 2021132858 A RU2021132858 A RU 2021132858A RU 2021132858 A RU2021132858 A RU 2021132858A RU 2794272 C1 RU2794272 C1 RU 2794272C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- die
- gas
- steels
- tools made
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к химико-термической обработке инструмента из штамповых нержавеющих сталей Х12МФ, 40X13 и других сталей и может быть использовано для упрочнения всех видов штампового инструмента, работающих в условиях интенсивного трения и динамических нагрузок. Способ низкотемпературной нитроцементации штампового инструмента из высокохромистой нержавеющей штамповой стали в отпускной вакуумной печи включает следующие операции. Проведение вакуумирования отпускной печи до 10-2 мм рт. ст., заполнение аммиаком до 100 мм водяного столба с одновременным нагревом до температуры 520-570 °С и выдержкой 2 ч для удаления оксидной пленки на поверхности указанного инструмента. Затем осуществляют подачу аммиака и экзотермического газа в соотношении 1:1 с выдержкой в течение 6-15 ч и последующее охлаждение в среде газообразного азота до температуры ≤200 °С. Обеспечивается повышение ресурса штампового инструмента из высокохромистых нержавеющих штамповых сталей в экологически чистом газовом процессе в 2-3 раза и снижение в 3 раза затрат по сравнению с методом обработки в цианистых ваннах. 1 пр.
Description
Изобретение относится к химико-термической обработке инструмента из штамповых нержавеющих сталей Х12МФ, 40X13 и другие, и может быть использовано для упрочнения всех видов штампового инструмента (матрицы, вставки, пуансоны и т.д.), работающих в условиях интенсивного трения и динамических нагрузок.
Одним из методов упрочнения режущего инструмента является упрочнение режущего инструмента в расплавах цианистых солей.
Существующие методы упрочнения штампового инструмента основаны на применении нагрева и насыщения углеродом и азотом при температуре 570-600°С в расплавах высокотоксичных цианистых солях типа NaCN, KCN.
Недостатками упрочнения в расплавах цианистых солей является жесткие требования к безопасности выполнения технологического процесса (особые условия хранения исходных солей, нейтрализация отработанных солей, полностью изолированный технологический участок, ручная работа, сложности автоматизации процесса).
Использование аммиака или углеродосодержащих газовых атмосфер невозможно в виду образования на поверхности нержавеющих сталях плотной оксидной пленки препятствующей диффузии азота и углерода в сталь.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение ресурса штампового инструмента из высокохромистых нержавеющих штамповых сталей, в экологически чистом газовом процессе стойкость режущего инструмента повышается в 2-3 раза, улучшает экологию и снижает в 3 раза затраты по сравнению с методом обработки в цианистых ваннах.
Технический результат достигается способом низкотемпературной нитроцементации штампового инструмента из высокохромистой нержавеющей штамповой стали в отпускной вакуумной печи, при этом проводят вакуумирование отпускной печи до 10-2 мм рт.ст., заполнение аммиаком до 100 мм водяного столба с одновременным нагревом до температуры 520-570°С и выдержкой 2 ч для удаления оксидной пленки на поверхности указанного инструмента, затем осуществляют подачу аммиака и экзотермического газа в соотношении 1:1 с выдержкой в течение 6-15 ч и последующее охлаждение в среде газообразного азота до температуры ≤200°С.
Выполнение процесса низкотемпературной нитроцементации инструмента из высокохромистых штамповых сталей в газовой среде в вакуумных печах выполнено в первые на нержавеющих сталях. Изобретение иллюстрируется следующим примером.
Пример 1.
Обработке подвергались детали, изготовленные из сталей Х12МФ, 40X13. Детали загружаются в холодную отпускную вакуумную печь, вакуумирование до 10-2 мм. рт.ст., заполняются аммиаком до 100 мм. водн. ст. одновременно нагреваются до температуры 520-570°С, выдерживаются 2 часа при этой температуре, при этом состоянии разрушается оксидная пленка на поверхности деталей, затем осуществляется подача аммиака и экзотермического газа в соотношении 1:1 и в течение выдержки 12 часов идет диффузия азота и углерода в сталь, отключается нагрев и детали охлаждаются в потоке азота до температуры 200°С.
На стали Х12МФ карбонитридная ε-фаза 15 мкм, диффузионная зона α-фаза 230 мкм, твердость поверхности 855HV, а на стали 40X13 толщина карбонитридной ε-фазы до 6 мкм, диффузионной зоны 165 мкм, твердость 1123HV.
Таким образом, обработка предложенным способом повышает стойкость режущего инструмента в 2-3 раза, улучшает экологию и снижение в 3 раза затраты по сравнению в обработке в цианистых ваннах, повышает ресурсы штампового инструмента из высокохромистых нержавеющих штамповых сталей в экологически чистом газовом процессе.
Claims (1)
- Способ низкотемпературной нитроцементации штампового инструмента из высокохромистой нержавеющей штамповой стали в отпускной вакуумной печи, отличающийся тем, что проводят вакуумирование отпускной печи до 10-2 мм рт. ст., заполнение аммиаком до 100 мм водяного столба с одновременным нагревом до температуры 520-570 °С и выдержкой 2 ч для удаления оксидной пленки на поверхности указанного инструмента, затем осуществляют подачу аммиака и экзотермического газа в соотношении 1:1 с выдержкой в течение 6-15 ч и последующее охлаждение в среде газообразного азота до температуры ≤200 °С.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2794272C1 true RU2794272C1 (ru) | 2023-04-13 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2109075C1 (ru) * | 1996-03-19 | 1998-04-20 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Способ упрочнения поверхностей стальных изделий |
RU2600612C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" | Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей |
CN105349940B (zh) * | 2015-11-27 | 2018-01-26 | 陕西东铭车辆系统股份有限公司 | 热锻标识模具钢的渗碳碳氮共渗复合热处理方法 |
CN108823524A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-16 | 安庆牛力模具股份有限公司 | 一种模具钢的真空热处理方法 |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2109075C1 (ru) * | 1996-03-19 | 1998-04-20 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Способ упрочнения поверхностей стальных изделий |
RU2600612C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" | Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей |
CN105349940B (zh) * | 2015-11-27 | 2018-01-26 | 陕西东铭车辆系统股份有限公司 | 热锻标识模具钢的渗碳碳氮共渗复合热处理方法 |
CN108823524A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-16 | 安庆牛力模具股份有限公司 | 一种模具钢的真空热处理方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11473183B2 (en) | Enhanced activation of self-passivating metals | |
US8293028B2 (en) | Method for carburizing steel components | |
JP2007046088A (ja) | 浸窒焼入品及びその製造方法 | |
EP3299487B2 (en) | Method for surface hardening a cold deformed article comprising low temperature annealing | |
CN108342680B (zh) | 薄壁钢件的碳氮共渗方法 | |
JP2007238969A (ja) | 窒化処理方法 | |
US3870572A (en) | Process for nitriding unalloyed or low-alloy steel | |
RU2794272C1 (ru) | Способ газовой, низкотемпературной нитроцементации инструмента из высокохромистых штамповых сталей (слои насыщения от 0,08 мм до 0,15 мм) с минимальным карбонитридным высокоазотистым поверхностным слоем в вакуумных печах | |
RU2532777C1 (ru) | Способ комбинированной химико-термической обработки деталей машин из теплостойких сталей | |
GB2261227A (en) | Surface treatment of metals at low pressure | |
JP2015232164A (ja) | 転がり軸受の製造方法及び熱処理装置 | |
JP2003171756A (ja) | 鋼材部品の真空浸炭方法 | |
Schneider | Austenitic nitriding and nitrocarburizing of steels | |
TWI360579B (ru) | ||
RU2782414C1 (ru) | Способ газовой низкотемпературной нитроцементации инструмента из быстрорежущих сталей (слои насыщения до 0,05 мм) без карбонитридного высокоазотистого поверхностного слоя в вакуумных печах | |
KR100988702B1 (ko) | 침질 담금질품 및 그 제조방법 | |
CN105369193B (zh) | 一种高碳钢零件表面处理方法 | |
RU2052536C1 (ru) | Способ химико-термической обработки стальных изделий | |
JP2004052023A (ja) | 窒化処理方法 | |
KR20160075220A (ko) | 질소 고용 경화 방법 | |
JP2009270155A (ja) | 浸窒焼入れ方法および浸窒焼入れ品 | |
RU2107745C1 (ru) | Способ цианирования изделий | |
Grube et al. | Carbonitriding at 1050° C in a Glow-discharge Plasma | |
JP2018028113A (ja) | 鋼材の製造方法 | |
RU2109081C1 (ru) | Способ изготовления стальной детали |