SU1488359A1

SU1488359A1 - Способ обработки врезающихся колец 2

Info

Publication number: SU1488359A1
Application number: SU874269898A
Authority: SU
Inventors: Nikolaj S Chernov; Vladimir L Tulskij
Original assignee: Volzh Ob Proizv
Priority date: 1987-04-21
Filing date: 1987-04-21
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение, в частности, в соединительных узлах резьбовых соединений трубопроводов.

Целью изобретения является повышение качества врезающихся колец за счет повышения прочности и твердости вращающейся кромки и улучшение условий производства. Процесс карбонитрирования осуществляется при 560600°С в герметизированных печах с на. сьпцающей средой, состоящей из смеси азота и паров карбоната аммония, в течение 2,0-2,5 ч. 2 з.п. ф-лы.

а

-- <3

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции и изготовлению врезающихся колец, применяемых в соединительных узлах резьбовых соединений трубопроводов.

Цель изобретения - повышение качества врезающихся колец за счет повышения прочности и твердости врезающейся кромки, улучшение 'условий производства.

Согласно способу изготовления врезающихся колец, включающему механическую и упрочняющую обработку, кольца подвергают низкотемпературному карбонитрированию с получением Е-фазы на поверхности, причем в качестве низкотемпературного карбонитрирования применяют газовое карбонитрирование при 560-600°С, карбонитрирование осуществляю?’ до толщины Ефазы карбонитридного слоя 2—10 мкм .для колец с рабочим диаметром до 20 мм и 8—15 мкм для колец с рабочим

диаметром более 20 мм. Применение Дежневых малоуглеродистых и автоматных сталей 10,20,А12,АС14 позволяет 'снизить трудоемкость механической обработки при использовании токарных автоматов.

Применение в качестве упрочняющей обработки низкотемпературного карбонитрирования при 560 - 600°С позволяет получить прочную и твердую врезающуюся кромку при достаточной общей упругости и вязкой сердцевине.

Карбонитрирование на толщину слоя карбонитридов 2-10 мкм для колец • с рабочим диаметром до 20 мм и 8 15 мкм для колец с рабочим диаметром более 20 мм обеспечивает на рабочей части твердость не менее 80 Ην при общей глубине диффузионной зоны насыщения 0,15 - 0,20 мм. Карбонитрирукнций слой обеспечивает хорошую' защиту от коррозии, поскольку наличие поверхностной сплошной зоны,

511 -..1488359

>

3

1488359

4

состоящей из Е-карбонитридов, наряду с высокими прочностными свойствами служит хорошим антикоррозийным покрытием.

Толщина карбонитридного слоя 2 10 мкм для колец с рабочим диаметром до 20 мм и 8 - 15 мкм для колец с рабочим диаметром более 20 мм вытекает из конструктивных особенностей колец размерного ряда, так как кольца имеют различную толщину сечения. Так, кольца со слоем 2-10 мкм (первой группы) имеют толщину рабочего сечения в пределах 0,8 - 1,2 мм, в то время как для колец второй группы со слоем 8 - 15 мкм толщина сечения в рабочей части составляет 1,251,40 мм. Поэтому для обеспечения необходимых упругих свойств требуется получить упрочненный слой диффузионной толщины в.прямой зависимости от размеров рабочего сечения врезающихся колец, их упругой части, прилегающей к рабочей кромке.

Процесс карбонитрирования, осуществляемый при 560 - бОО^С, выполняется в обычных герметизированных печах. Длительность карбонитрирования зависит от требуемой глубины карбонитрирования и.составляет 2 2,5 ч. В качестве насыщающей среды служит атмосфера, состоящая из смеси азота и паров карбамата аммония или из смеси газов, состоящей из азота, углекислого газа и аммиака. Могут быть применены и другие газовые способы, позволяющие насыщать поверхность металла азотом и углеродом с образованием на поверхности карбонитридного слоя из Е-фазы (карбоннтрирование, оксикарбонитрирование по способам ”нитрок-процесс", "никотрир-процесс", "деганит-процесс*.’ и т.д,).

Пример 1. Вращающееся кольцо имеет рабочий диаметр 6 мм. Материал - сталь 10. Карбонитрирование осуществляется в среде, получаемой при смешивании углекислого газа, аммиака и азота. Температура 560°С, продолжительность обработки 2 ч. Получается толщина карбонитридного слоя 3 мкм. Общая глубина диффузионного слоя 0,15 мм. Твердость карбонитридного слоя 900 НУ _{0 01}. Твердость сердцевины 135 НУ,.

Пример 2. Врезающееся кольцо имеет рабочий диаметр 16 мм. Ма10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

териал - сталь А12. Карбонитрирование осуществляется в среде, получаемой при смешивании бедного неочищенного экзогаза и аммиака. Температура 580°С, продолжительность обработки 2 ч. Получаемая толщина карбонитридного слоя 8 мкм. Общая глубина диффузионного слоя 0,25 мм. Твердость карбонитридного слоя 900 НУ_{р 0#}Твердость сердцевины 138 НУ,.

Пример 3. Врезающееся кольцо имеет рабочий диаметр 22 мм. Материал - сталь АС14. Карбонитрирование осуществляется в среде, получаемой при смешивании аммиака, экзогаза и паров воды. Температура 590 С, продолжительность обработки 1,5 ч. Получаемая толщина карбонитридного слоя 12 мкм. Общая глубина диффузионного слоя 0,30 мм. Твердость карТверле?.

бонитридного слоя 880 НУ дость сердцевины 120 НУ,

Пример 4. Врезающееся кольцо имеет рабочий диаметр 30 мм. Материал - сталь А12. Карбонитрирование осуществляется в среде, получаемой при смешивании аммиака и экзогаза. Температура 600°С, продолжительность обработки 1,5 ч. Получаемая толщина карбонитридного слоя 15 мкм. Общая глубина диффузионного слоя 0,35 мм. Твердость карбонитридного слоя 850 НУ_Оо2. Твердость сердцевины 120 НУ,. '

По своим эксплуатационным характеристикам врезающиеся кольца, изготовленные по предложенному способу, обеспечивают надежное герметичное соединение при рабочем давлении в гидросистеме до 40 МПа и более.

При сборке соединительного узла кольцо врезается в трубу на глубину 0,5 - 0,8 мм при упругой деформации. Это обеспечивает возвращение первоначальной геометрической формы врезающегося кольца после демонтажа соединительного узла и свободное перемещение кольца по трубе. Эта очень важная характеристика позволяет осуществить ремонтные работы, связанные с демонтажом соединительных узлов, без замены врезающегося кольца.

Изложенное нельзя отнести к известному способу, так как врезающиеся кольца, изготовленные по этому способу, не обеспечивают надежного ' врезания в трубу и подвергаются пластической деформации (смятию)

при сборке соединительного узла» Кроме того, наличие повышенной хрупкости за счет большой глубины 'поверхностного упрочнения (цианирование или цементация) и наводороживания при гальваническом нанесении слоя кадмия или цинка не всегда гарантирует получение надежного соединения и при демонтаже требует обязательной замены врезающегося кольца для последующей сборки.

Анализ приведенных результатов показывает, что врезающиеся кольца, изготовленные по предлагаемому способу, имеют более высокую поверхностную твердость рабочей кромки по сравнению с известным способом с сохранением мягкой сердцевины, что приводит к повышению качества врезающихся колец.

Claims

Формула изобрете ни я 1. Способ обработки врезающихся · колец, включающий механическую и хи10

15

20

1488359 ⁶

мико-термическую обработку, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения качества врезающихся колец за счет повышения прочности и твер³ дости врезающейся кромки и улучшения

условии производства, в качестве химико-термической обработки осуществляют низкотемпературное карбонитрирование с получением Е-фаэы на поверхности.
2 о Способ по π. 1, отличающийся тем, что в качестве низкотемпературного карбонитрирования применяют газовое карбонитрирование при 560 - 600°С.

Зо Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что карбонитрирование осуществляют до толщины Е-фазы 2-10 мкм для колец с рабочим диаметром до 20 мм и 8 15 мкм для колец с рабочим диаметром более 20 мм.

/