SU1011726A2

SU1011726A2 - Способ упрочнени малоуглеродистой стали

Info

Publication number: SU1011726A2
Application number: SU813340462A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Владимирович Бешнов; Владимир Иванович Антропов
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Гидромелиоративный Институт
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1981-09-25
Publication date: 1983-04-15

Abstract

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ по авт.св. 850735, отличающийс тем, что, с целью интенсификации проце.сса и снижени энергозатрат, дополнительно создают разность похенциалов между графитовыми электродами и поверхностью стали. 2. Способ ПО.П.1, о т л и ч а ювд и и с, тем, что разность потенциалов между графитовыми электродами и поверхностью стали создёцрт путем подклтени поверхности стали к од- . из полюсов электрической цепи, питающей электрическую дугу между графитовыми электродами. I

Description

Изобретение относится к химикотермической обработке.

По основному авт.св. № 850735 известен способ упрочнения малоуглеродистой стали, включающий нагрев в углесодержащей среде до 12001400°С, выдержку и охлаждение, при этом нагрев и.выдержку производят в пламени дуги между графитовыми электродами[1 ].

Однако процесс насыщения углеродом обрабатываемого слоя идет недостаточно эффективно, что приводит к большому расходу электроэнергии. Целью изобретения является интенсификация процесса насыщения и снижение энергозатрат.

Поставленная.цель достигается тем, что согласно способу уточнения малоуглеродистой стали, дополнительно создают разность потенциалов между графитовыми электродами и поверхностью стали. При этом разность потенциалов меж¹-’ ду графитовыми электродами и поверхностью стали создают- путем подключения поверхности стали к одному из полюсов электрической цепи, питающей электрическую дугу между графитовыми электродами.

Для осуществления способа используют электроды из графита марки ГМЗ. Нагрев поверхности изделия осуществляют в течение 2-3 с.

‘На чертеже представлена схема насыщения углеродом стальных изделий. Пример. С целью улучшения поверхностных свойств детали (лопаты/), изготовленной из листовой ста• ли 30,,толщиной 1-2 мм, ее кромку обрабатывают высокотемпературным пламенем электродуговой горелки с двумя графитовыми электродами 1, установленными под углом 30°друг к другу и имеющими на концах зазор 4 мм. Электроды закреплены в держателях 2, монтированных на изолирующей плите 3. Кромка 4 лопаты 5 устанавливается на расстоянии 10 мм'от электродов 1 в зоне. 6 действия пламени горелки. Посредством токопроводов 7 электроды соединены с вторичной обмоткой трансформатора 8, в первичной цепи которого включено управляющее устройство 9. Во вторичной цепи трансформатора 8 параллельно электродам 1 подсоединен осциллятор 10 для обеспечения непрерывности горения дуги во время работы. Вторичная обмотка трансфбрматора 8 посредством дополнительного проводника’'!! через устройство 12, регулирующего силу тока, и амперметр 13* соединена непосредственно с обраба- 60 тываемым слоем стали ( в данном приме·’ ре с лопатой).

ВНИИПИ Заказ 2697/34 Тираж '954 Подписное

С помощью управляющего устройства 9 трансформатор 8 включают на напряжение 100 В и силой тока 200-300 А, затем между электродами с помощью внешнего электрода (не показано) зажигают электрическую дугу ( повторное зажигание осуществляется с помощью осциллятора 10 ) с температурой 35006000°С. Пламя дуги направляют на металл и перемещают дугу по кромке лопаты. Под действием дуги кромка лопаты нагревается на участке 20-19 мм в течение 2-3 с до 1200 -1400°С. Вся кромка обрабатывается в течение 1618 с.

При нагреве в поверхность металла на глубину 0,5-2,0 мм внедряется поток ионов углерода, содержащихся в пламени электрической дуги, и направляемых электродинамическими сила• ми и разностью потенциалов между .электрической независимой другой и металлом. В примере в цепи дуги проходит ток 300 А, а между дугой и металлом ток 100 А при разности потен циалов между .лерода при поверхности ι вступают во повышая и на ними 50 В. Ионы угтемпературе нагрева , · металла до 120 0-140 С^С взаимодействие со сталью, повышая в ней содержание углерода , и создают науглероженный слой на поверхности стали. Под действием разности потенциалов между дугой и сталью ионы углерода в 2 раза быстрее проникают Ή металл, чем без создания разности потенциалов. КПД электрической дуги составля-ет 75-80%. После обработки кромки лопата опускается в воду с температурой 20°С для закалки.

При воздействии электрической дуги на металл она образует на поверхности металла очень плотную оплавленную эмалевидную пленку с увеличенными прочностными свойствами. Структура пленки аморфная - металл · становится подобием стекла.

Толщина аморфного слоя достигает. 12 мкм. Испытания показывают, что этот стеклообразный слой хорошо защищает основной ^металл от воды, щелочей и кислот, _

Полученный в результате обработки по предлагаемому способу поверхностный слой металла глубиной от 0,5 до 2 мм при испытании в лабораторных и промышленных условиях показывает достаточную термостойкость не дает окалины при прокалке на воздухе при 1300-1400°С в течение 4-х часов, а также устойчив к действию кислот и. щелочей и имеет прочность 200 кг/мм². Расход потребляемой электроэнергии при проведении процесса снижается на 50%.

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Claims

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ по авт.св.

№ 850735, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и снижения энергозатрат, дополнительно создают разность потенциалов между графитовыми электродами и поверхностью стали.
2. Способ по.п.1, о т л и ч а гати й с, я тем, что разность потенциалов между графитовыми электродами и поверхностью стали создают путем псдклкмения поверхности стали к од- . ному из полюсов электрической цепи, питающей электрическую дугу между графитовыми электродами.

i