SU1104190A1 - Способ нитроцементации деталей из конструкционных сталей - Google Patents

Abstract

СПОСОБ HИTPOЦE fEHTAЦИИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, включакщий обработку в среде аммиака , пропан-бутана и воздуха в кип щем слое KaTajHC3aTopa при 860-920°С в течение 55-60 мин и дополнительное азотирование вне кип щего сло ,о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью снижени  стоимости обработки при сохранении уровн  эксплуатационных характеристик, дополнительное азотирование осуществл ют в среде аммиака , подаваемого в печь через осажденный слой катализатора.

Description

W

с

4;:

со 1 Изобретение относитс  к металлургии , а именно к химико-термической обработке изделий из конструкционных сталей, и может быть использовано в машиностроении. Известен способ- повьшени  твердости и износостойкости изделий из конструкционных сталей, заключающийс  в том, что издели  подвергают нитроцементации в кип щем слое, причем обработку осуществл ют прерывисто с лимитируемой продолжительностью кипени  сло  11. Однако дл  осуществлени  этого способа требуетс  сложное аппаратурНое оформление. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му эффекту  вл етс  способ нитроцементации изделий из конструкционных сталей в кип щем слое катализатора, при котором обработку деталей провод т в две стадии. На первой стадии детали подвергают насыщению при 860920°С в кип щем,-слое катализатора. В качестве насьицающей среды используют воздух, пропан-бутан и аммиак. На второй стадии детали помещают в сепарационную зону и при установившемс  углеродном, потенциале увеличивают азотный потенциал в сепарационной зоне путем подачи туда дополнительного количества аммиака,, причем кипение сло  катализатора не прекращают . Дл  интенсификации процесса удалени  с поверхности деталей части катализатора, которые снижают И1 тенсивность насыщени  поверхности деталей азотом, попвеску подвергают импульсным колебани м 2. Недостатком известного способа ни роцементации  вл етс  то, что необхо димость извлекать детали из кип щего сло  дл  дополнительного азотировани  в сепарационной зоне приводит к неэффективному использованию рабочего пространства печи. Это приводит к увеличению удельного расхода контролируемой атмосферы и электроэнергии, что значительно повышает скорость об работки. Локальна  подача дополнительного количества аммиака в сепарационную зону при скорости газового потока 0,1-0,5 м/с (скорость, котора  необходима дл  сжижени  катализатора) не .обеспечивает однородный азотный потенциал в любой точке сепарационно зоны, что снижает равномерность насы 901 щени  азотом всех обрабатываемых деталей . Цель изобретени  - снижение стоимости обработки при сохранении уровн  эксплуатационных характеристик. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу нитроцементации деталей из конструкционных сталей, включающему обработку в среде аммиака пропан-бутана и воздуха в кип щем слое катализатора при 860-920°С в течение 55-60 мин и дополнительное азотирование вне кип щего сло , дополнительное азотирование осуществл ют в среде аммиака, подаваемого в печь через осажденный слой катализатора . Отсутствие кип щего сло  при азотировании способствует более эффективному насыщению деталей азотом, так как в насыщающей атмосфере не присутствуют мелкие частицы катализатора, которые, осажда сь на поверхностидеталей , уменьщают поверхность насыщени . Кроме того, подача аммиака через осажденный слой катализатора при 730-760°С позвол ет обеспечить равномерное азотирование деталей одной садки за счет омывани  их насыщающей атмосферой с равномерным распределением в ней аммиака. Снижение расходов насыщающей атмосферы и электроэнергии достигаетс  за счет увеличени  садки (более эффективно используетс  объем печи). Пример 1. Стальные издели  (сталь 30 и У7А) подвергают нитроцементации в кип щем слое катализатора при 900°С и вьщержке 1 ч. Величина садки 250 кг, причем детали располагают в реакционной и сепарацнонных зонах печи. Расход пропан-бутана,воздуха и аммиака составл ет соответственно 2 , 14,5 и 0,3 .. По истечении вьщержки в кип щем слое 1 ч прекращают подачу воздуха и пропан-бутана, осаждают слой катализатора и производ т дополнительное азотирование в течение 1 ч в аммиаке , который подают в камеру печи с расходом 0,3 через осажденньм слой катализатора, температура которого 730-760 0. Закалку нитроцементованных деталей осуществл ют в воде. Данные по обработке известным и предлагаемым способами приведены в таблице.

Известный 150 900 2,0 0,004 0,02 0,4

Предлагаемый 250 900 2,0 0,002 0,003 0,2

Из анализа зкспериментальиых дан- -CTOHMoctb обработки по

ных, приведенных в таблице, следует,сравнению с известным на

что использование предлагаемого спо-40 45% за счет снижени 

соба нитроцементации деталей в кип -удельных расходов сьфь  и

щем слое катализатора позвол ет сни-электроэнергии.

0,8-0,9 57-60 2 5 2§Н51 2 63-65 Пуансоны

0,8/0,9 60-61 Оси качани  64-65 Пуансоны

Claims (1)

1. СНОСОВ НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, включающий обработку в среде аммиака, пропан-бутана и воздуха в кипящем слое катализатора при 860-920°С * в течение 55-60 мин и дополнительное азотирование вне кипящего слоя,о т л и ч а ю щ и й с я тем,' что, с целью снижения стоимости обработки при сохранении уровня эксплуатационных характеристик, дополнительное азотирование осуществляют в среде аммиака, ' подаваемого в печь через осажденный слой катализатора.