SU1092205A1

SU1092205A1 - Melt composition for nitriding steels

Info

Publication number: SU1092205A1
Application number: SU823489309A
Authority: SU
Inventors: Юрий Наумович Пресман; Игорь Петрович Нехаев; Игорь Георгиевич Довгялло; Евгений Иванович Автухович
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.С.М.Кирова
Priority date: 1982-09-14
Filing date: 1982-09-14
Publication date: 1984-05-15

Abstract

СОСТАВ РАСПЛАВА ДЛЯ АЗОТИРОВАНИЯ СТАЛЕЙ, содержащий азотнокислый натрий, азотистокислый натрий, кальцийсодержащий компонент и активатор , отличающийс тем, что, с целью повьшени насыщающей способности, поверхностной твердости и износостойкости, он в качестве кальцийсодержащего компонента содержит карбид кальци , а в качестве активатора - фтористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мае,%: Азотнокислый натрий55-60 Q S Азотистокислый натрий 10-12 Карбид кальци 21-25 Фтористый аммоний ОстальноеMELT COMPOSITION FOR STEEL NITTING, containing sodium nitrate, sodium nitrite, calcium-containing component and activator, characterized in that, in order to increase saturability, surface hardness and wear resistance, it contains calcium carbide as a calcium-containing component, and as an activator it contains fluoride. in the following ratio of components, May,%: Sodium nitrate 55-60 QS Sodium nitrate 10-12 Calcium carbide 21-25 Ammonium fluoride Else

Description

N5 ЮN5 Yu

О СЛ I Изобретение относитс к металлур-гии , а именно к химико-термическор обработке металлов, в частности к составам дл азотировани в расплава и может быть использовано в машинострогттельной , автотранспортной и других отрасл х промыиленности, Извес1ч н состав дл азот:ированй в , содержащий азотно- и азо тистэкислый натрий l , Недостатки этого состава - мала насыщающа способность, невысока твердость и износостойкость получаемого упрочненного сло . Наиболее близким к изобретению по тзхнической сущности и достигаемо му результату вл етс состав распла ва дл азотировани сталей Г2 ,, содержащий азотнокислый натрий, азотис токигльгй натрий, силикокальдий и хло ристый аммоний при сле,д пощем соотношении комггонентов, мас.%: Азотнокислый натр1 Й 45-50 Азотистокисльй натрий 5-8 Смликокальций35-40 Хл о ри с тый а мм опий 7-10 0,днако толщи.на диффузионного сло полу-генного при обработке з этом сос таве его твердость и износостойкост не :зл ютс д, ос тат очными дл ответст BeHHijK деталей,Целью изобретени вл етс повышение насьпцающей способности; поверх ностной твердости и износостойкости. Поставленна цель достигаетс тем, что состав расплава дл азотиро вани сталей содержащий азотнокисльй натрий, азотистокисльт натрий, кальцийсодержащий компонент и активатор в качестве кальцийсодержащего . компо нента содержит карбид кальци , а в качестве активатора - фтористьш ний при следующем соотношении комт/окантов 5 мае.%: Азотнокислый натрий 55-60 Азотистокислый натрий 10-12 Карбид кальци 21-25 Фтористый аммомннй Остальное Указанные соотнопгени ингредиенто ту ипи иную сторону резко снижают свойства азотированного сло . Положительный эффект от замены си ликокальци на карбид кальци обус05л ловлен большей химической активностью последнего и более низкой температурой его разложени . Кроме того, кремний Я л етс барьером дл диффузии азота в металлическую основу издели , в то врем как атомарный углерод, получающийс при разложении карбида кальи , ускор ет процесс восстановлени азота из его кислородных соединений при этом он сам вл етс потенциал диффузантом. При использовании хлористого аммони на поверхности образцов наблюдаютс раковины, а толщина диффузионного сло не равномерна. Замена хлористого аммони на фтористый исключает эти нежелательные влени . Процесс насыщени осуществл ют в жаро т1орных тигл х. Расплав приготавливают следующим образом. Вначале плав т смесь азотно- и азотистокислого натри 5 при 500 С в расплав ввод т фтористьм аммоний, а при 550 С карбид кальци (величина гранул 0,51 мм). Затем температуру поднимают до и расплав выдерживают 1 ч, после чего в него погружают стальные детали. Насьш);ение провод т при в течение трех часов. Дл оценки свойств полу-ченного сло измер ют его тогацику, твердость и провод т испытани на износостойкость на машине типа МН в услови х сухого трени скольжени при скорости скольжени 1;0 м/ч, нагрузке 10 кг/см и времени испытани 2 ч. Контртело - диск из стали Р6М5 (НРС-62). Результаты испытаний образцов из сталей марки ДОХ и 38ХНВЮА. обработанг ых в предлагаемом и известном составах , приведены в таблице, Полученные данные показьшают, что при обработке в предлагаемом составе толщина сло увеличиваетс в 2-4 раза , поверхностна твердость возрастает в 1 ,, 1 -1, 5 раза, а износостойкостьв 2 раза по сравнению с обработкой в известном составе, вл ющимс базоBb -i объектом. Микротвердость сло на стали 38ХНВЮА составл ет 6800-7000 МПа в известном составе, а в предлагаемом составе на этой же стали 9000 10000 Mia.About SL I The invention relates to metallurgy, in particular to chemical thermal treatment of metals, in particular to compounds for nitriding into the melt, and can be used in machine-treading, road transport and other industries, Nitrogen, containing nitrogen and nitrogen-sodium trisodium l. The disadvantages of this composition are low saturability, low hardness and wear resistance of the resulting hardened layer. The closest to the invention in terms of its essence and the achieved result is the composition of the melt for nitriding of G2 steels containing sodium nitrate, nitrogen, toxic sodium, silicokaldi and ammonium chloride with the following ratio of comgon gents, wt.%: Nitrogen sodium, 45-50 Nitrogen Sodium 5-8 Smicoccalcium 35-40 Chlorine a mm opium 7-10 0, however, the thickness of the diffusion layer is half-genic when it is processed, its hardness and wear resistance are not: harmful, d tat full-time to answer BeHHijK details eteni is nasptsayuschey increase capacity; on top of hardness and wear resistance. This goal is achieved by the fact that the composition of the melt for the nitriding of steels contains sodium nitride, sodium nitric acid sodium, a calcium-containing component and an activator as calcium-containing. the component contains calcium carbide, and as an activator - fluoride in the following comt / okan ratio 5 May.%: Sodium nitrate 55-60 Sodium nitrate 10-12 Calcium carbide 21-25 Amino fluoride Else The specified proportions of the ingredient on one side are sharp reduce the properties of the nitrated layer. The positive effect of replacing silicocalcium on calcium carbide is due to the higher chemical activity of the latter and its lower decomposition temperature. In addition, silicon is the barrier to the diffusion of nitrogen into the metal base of the product, while the atomic carbon produced by the decomposition of calcium carbide accelerates the process of reducing nitrogen from its oxygen compounds while it is itself a potential diffusant. When using ammonium chloride, shells are observed on the surface of the samples, and the thickness of the diffusion layer is not uniform. Replacing ammonium chloride with fluoride eliminates these undesirable effects. The saturation process is carried out in hot torus crucibles. The melt is prepared as follows. First, a mixture of sodium nitrate and sodium nitrite 5 is melted at 500 ° C in an ammonium fluoride solution, and calcium carbide at 550 ° C (granule size 0.51 mm). Then the temperature is raised to and the melt is kept for 1 hour, after which steel parts are immersed in it. Us); eenie held at for three hours. To assess the properties of the obtained layer, its togaquicity is measured, its hardness and wear resistance tests are carried out on an MN type machine under conditions of dry sliding friction at a slip speed of 1; 0 m / h, a load of 10 kg / cm and a test time of 2 h. The counterbody is a disc made of steel Р6М5 (НРС-62). The results of testing samples of steel grades DOH and 38HNUAA. processed in the proposed and known compositions are given in the table. The obtained data show that during processing in the proposed composition the thickness of the layer increases 2-4 times, the surface hardness increases 1 ,, 1 -1, 5 times, and wear resistance 2 times compared with the treatment in the known composition, which is the basebb -i object. The microhardness of the layer on steel 38HNUAA is 6800-7000 MPa in a known composition, and in the proposed composition on the same steel 9000 10,000 Mia.

азотнокис55nitric oxide 55

азотисто10 0,15 0,1 25 кальци nitrogenous 10 0,15 0,1 25 calcium

Аммоний фтористыйAmmonium fluoride

2Натрий азотнокислый Натрий азотистокислый2 Sodium nitrate Sodium nitrite

Карбид кальци Calcium carbide

Аммоний фтористыйAmmonium fluoride

3Натрий азотнокислый Натрий азотистокислый3 Sodium nitrate Sodium nitrite

Карбид кальци Calcium carbide

Аммоний фтористыйAmmonium fluoride

4 Натрий азотнокислый4 Sodium nitrate

Натрий азотистокислыйSodium nitrite

Силикокальций .Silikokaltsy.

Хлористьй аммонийAmmonium Chloride

540 874540,874

0,68 0,650.68 0.65

0,62 0,590.62 0.59

590 908590,908

0,51 0,430.51 0.43

613 966613,966

ИзвестныйFamous

1,09 1,011.09 1.01

473 825473 825

Claims

MELT COMPOSITION FOR NITRATION OF STEELS containing sodium nitrate, sodium nitrate, a calcium-containing component and an activator, characterized in that, in order to increase the saturation ability, surface hardness and wear resistance, it contains calcium carbide as a calcium-containing component, and ammonium fluoride as an activator in the following ratio of components, May.%:

Sodium nitrate55-60

Sodium nitrate 10-12

Calcium Carbide21-25

Ammonium Fluoride Else