э uh
: Изобретение относитс к металлур гии, а именно к химико-термической обработке изделий в контролируемой атмосфере, в частности к способам газовой цементации, и может быть ис пользовано в машиностроении дл упрочнени изделий, работающих на абразивный износ. Известен способ газовой цементации в проходных печах снасыщающей атмосферой, состав атмоаферы в .которых регулируетс независимо от температуры, а температура в зонах насыщающей и диффузионной выдержки одинаков Щ . Наиболее близким к пpeдлaгaeмoмi изобретению вл етс спобоб газовой цементации в проходных печах с углеродсодержащей атмосферой, включаю щий технологические зоны насыщающей и диффузионной выдержки, углеродный потенциал атмосферы в которых регулируетс независимо и температура в технологических зонах одинакова 2 . ... Недостатком известных способов л етс то, что не вс номенклатура делий, подвергаемых цементации по указанному способу в одной печи, удовлетвор ет требовани м, предъ вл емым к долговечности обрабатываемых изделий.. Целью изобретени вл етс повышение долговечности обрабатываемых изделий. Поставленна цель достигаетс . тем, чтосогласно способу газовой цементации стальных, изделий в проходных печах, включающему нагрев из делий до 930-940°С, выдержку при этой температуре в зоне насыщени с последующей выдержкой в зоне диффузии до получени на поверхности кон центрации углерода 0,7-1,05%, выдержку в зоне диффузии производ т при температуре в зависимости от величины заданной концентрации углерода на поверхности изделий и определ ют по формуле АЦф- нас-ЗоО С,ов.-0.«), где Т. , - температуры в зо г нах диффузионной и насьпдающей выдержки , °С, СПОБ заданна требуем концентраци угл рода на поверх . ности изделий, вес.%. Требуема долговечность конкретных изделий ореспечиваетс определе ным распределением концентрации углерода в цементованном слое, одним из параметров которого вл етс сод жание углерода на поверхности(Спов) Указанный профиль концентрации угле рода в слое можно получить только при определенном соотношении длин технологических зон насыщающей и диффузионной выдержки в проходной толкаТельной печи. Соотношение длин технологических зон в проходных толкательных печах вл етс величиной посто нной дл конкретной печи. Это приводит к тому, что лишь ограниченное число типов изделий, цементованных в этих печах, удовлетвор ет требовани м , предъ вл емым к распределению углерода в слое, а следовательно, к их долговечности. Предлагаемый способ химико-термической обработки позвол ет в одной проходной печи с данным соотношением длин технологических зон получить требуемое распределение углерода в слое, а следовательно, требуемую . долговечность дл всей номенклатуры изделий. Пример. Издели (например , образцы из стали 22ХГНМА) подвергают цементации: загрулсают н зону нагрева толкательной печи и в нейтральной атмосфере нагревают до рабочей температуры, например 930°С. Затем изделие подают в зону насыщающей выдержки, где производ т насыщение пове йсности издели в науглероживающей атмосфере с углеродным потенциалом, соответствующим пределу растворимости углерода в аустените дл данной температуры. При Ту,о, 930с . углеродный потенциал необходимо поддерживать на уровне 1,31%С.На стадии диффузионной выдержки снижают углеродный потенциал атмосферы и поддерживают его на нужном уровне (например, дл - получени на поверхности цементованного сло 0,9% С - на уровне 0,87% С. Температуру диффузионной выдерхии прк этом снижают до Тдуд, 900 + 10°С. Затем осуществл ют Ъодстуживание изделий и закалку . Долговечность изделий, прошедших цементацию пpeдлaгae7vIым способом , увеличиваетс на 5% по сравнению с долговечностью изделий, обработанных известным способом с равной температурой в зонах насыщающей , и диффузионной выдержки ( (р 930 1 ) , за счет получени в диффузионном слое требуемого профил распределени углерода. П р и м е р 2. На поверхности цементованного сло изделий из стали 17ХНЗМА требуетс получить концентрацию углерода 0,7% С. В зоне насыщающей выдержки поддерживаетс углеродный потенциал 1,3% С при THOC - -30°С. 3 зоне диффузионной выдержки углеродный потенциал поддерживают на уровне О,7%С.Температуру диффузионной выдержки при этом повышают до 9бО°С. Долговечность изделий , прошедших цементацию пр.едлагаемым способом, увеличиваетс на 5% за счет получени требуемого профил распределени углерода по сравнению с долговечностью изделий, обработанных известным способом при равньох температурах в зонах насыщающей и диффузионной выдержки (Тц. Тдцф 930°G). В зоне диффузионной выдержки углеродный потенциал снижают до уровн 1,05%С.Температуру диффузионной выдержки при этом снижают до . Долговечность изделий, подвергнутых цементации преслагаемым способом, увеличиваетс на 5% за счет получени требуемого профил распределени углерода по сравнению с долговечностью изделий, обработанных известным способом при равных температурах в зонах насыщающей к диффузионной выдержки (Тнас - ) . : The invention relates to metallurgy, namely to the chemical heat treatment of products in a controlled atmosphere, in particular, to gas cementation methods, and can be used in mechanical engineering for strengthening products that work for abrasive wear. The known method of gas cementation in passage furnaces with a saturating atmosphere, the composition of the atmosphere in which is controlled independently of the temperature, and the temperature in the zones of saturating and diffusion exposure is the same. Closest to the present invention, there is a gas cementation method in passage furnaces with a carbon-containing atmosphere, including technological zones of saturation and diffusion exposure, the carbon potential of the atmosphere in which is independently controlled and the temperature in the process zones is the same 2. ... A disadvantage of the known methods is that not the entire range of products subjected to cementation according to this method in one furnace satisfies the requirements imposed on the durability of the products being processed. The aim of the invention is to increase the durability of the products being processed. The goal is achieved. According to the method of gas cementation of steel products in continuous furnaces, including heating from products to 930-940 ° C, holding at this temperature in the saturation zone, followed by keeping in the diffusion zone until the concentration of carbon at 0.7-1 is obtained on the surface, 05%, exposure in the diffusion zone is carried out at a temperature depending on the value of a given carbon concentration on the surface of the products and is determined by the formula ATSfas-Zoo S, ov.-0. "), Where T. is the temperature in Diffusion and overcurrent exposure, ° С centration coal kind on top. products, wt.%. The required durability of specific products is decimated by a certain distribution of carbon concentration in the cemented layer, one of the parameters of which is the carbon content on the surface (Spam). The specified carbon concentration profile in the layer can be obtained only with a certain ratio of the lengths of the process zones of saturating and diffusion exposure pusher furnace. The ratio of the lengths of the process zones in the through-pass pusher furnaces is constant for a specific furnace. This leads to the fact that only a limited number of types of products, cemented in these furnaces, satisfy the requirements imposed on the distribution of carbon in the layer, and hence their durability. The proposed method of chemical heat treatment allows, in a single pass furnace with a given ratio of the lengths of the process zones, to obtain the required distribution of carbon in the layer, and therefore, the required one. durability for the entire product range. Example. The products (for example, samples from steel 22HGNMA) are subjected to cementation: they load the heating zone of the pusher furnace and, in a neutral atmosphere, are heated to an operating temperature, for example 930 ° C. The product is then fed to a saturation-exposure zone, where the product’s surface is saturated in a carburizing atmosphere with a carbon potential corresponding to the solubility limit of carbon in austenite for a given temperature. At Tu, oh, 930s. the carbon potential must be maintained at the level of 1.31% C. At the stage of diffusion exposure, the carbon potential of the atmosphere is reduced and maintained at the required level (for example, to obtain 0.9% C on the surface of the cemented layer — 0.87% C. The temperature of the diffusion surface is reduced to T dd, 900 + 10 ° C. Then the products are pressed and quenched. The durability of the products that have been cemented by the method is increased by 5% compared with the durability of products processed in a known manner with equal temperature in the saturation and diffusion exposure zones ((p 930 1), by obtaining the required carbon distribution profile in the diffusion layer. EXAMPLE 2. The surface of the cemented layer of 17KHNMA steel products requires a carbon concentration of 0.7% C. The carbon potential of 1.3% C is maintained in the saturating exposure zone at THOC - -30 ° C. The diffusional exposure zone maintains the carbon potential at a level of 0.0% C. The diffusion exposure temperature is increased to 9bO ° C. The durability of cemented products using the proposed method is increased by 5% due to obtaining the required carbon distribution profile as compared with the durability of products treated in a known manner at equal temperatures in saturation and diffusion exposure zones (TC. Tdcf 930 ° G). In the zone of diffusion exposure, the carbon potential is reduced to the level of 1.05% C. The temperature of diffusion exposure is reduced to. The durability of products subjected to cementation by the proslagable method is increased by 5% due to obtaining the required carbon distribution profile in comparison with the durability of products processed in a known manner at equal temperatures in the saturating to diffusion exposure (Tac -) zones.
Данные по обработке известным и ;предлагаемым способами приведены в таблице.Data processing known and; the proposed methods are given in the table.
Из таблицы следует, что долговечность изделий, в частности буровых , обработанных по предлагаемо;му способу, на 5% выше, чем долговечность изделий, обработанных по известному способу.From the table it follows that the durability of products, in particular drilling, processed according to the proposed method, is 5% higher than the durability of products processed by a known method.