SU1682404A1 - Состав покрыти дл защиты изделий и способ обработки изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам защиты от окислени  и обезуглероживани  молотовых штампов при их нагреве под закалку и может быть использовано при термообработке массивных изделий на машиностроительных и металлургических заводах. Цель - повышение надежности защиты за счет уменьшени  привари-ваемости покрыти  к поверхности и толщины окисленного сло . Состав содержит, мас.%: кристаллический графит 0-15; железна  окалина 60-65; алюмохромфосфатна  св зка 10-12; вода-остальное. Способ обработки включает приготовление состава покрыти , нанесение слоем определенной толщины на защищаемую поверхность, сушку и нагрев штампов, причем алюмох- ромфосфатную св зку предварительно раствор ют в воде, после чего жидкую основу смешивают с порошкообразными компонентами до получени  однородной безком- ковой массы, которую нанос т на рабочую поверхность штампов равномерным слоем толщиной 0,010-0,015 ихтолщины, при этом штампы устанавливают в печь вверх защитным покрытием. 2 с.п. ф-лы, 2 табл. сл с

Description

Изобретение относитс  к средствам защиты от окислени  и обезуглероживани  молотовых штампов при их нагреве под закалку и может быть использовано при термообработке массивных изделий на машиностроительных и металлургических заводах, имеющих газовые и электрические печи.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности защиты за счет уменьшени  привариваемости покрыти  к поверхности и толщины окисленного сло  и уменьшение окислени  штампов и снижение трудоемкости обработки.

Замена магнезитового порошка на железную окалину, вводимую в состав покрыти  в количестве 60-65%tw. способствует повышению его теплопроводности и устранению привариваемости покрыти  к рабочей поверхности штампов. Благодар  этому обеспечиваетс  легкость удалени  остатков покрыти  перед последующей закалкой и получение качественной поверхности при значительном сокращении трудоемкости процесса и длительнсоти термообработки штампов. Вместе с тем железна  окалина легко смешиваетс  с кристаллическим графитом и жидкой основой покрыти , выполн   функцию антипригарной добавки, котора  в смеси с графитом преп тствует выгоранию углерода с защищаемой поверхности , исключа  тем самым ее обезуглероживание . Образующеес  при нагреве коркообразное покрытие обеспечивает защиту плоскости разъема штампов от ни .

сь

00

to

Уменьшение содержани  окалины менее 60% по массе приводит к снижению в зкости покрыти  и его сползанию с вертикальных и наклонных участков рабочей поверхности штампов, что особенно опасно дл  гравюры из-зэ возможности ее окислени , а следовательно, и снижени  твердости .

Увеличение содержани  окалины более 65% делает покрытие более густым, что затрудн ет его нанесение нз защищаемую по- верхность и служит причиной растрескивани  покрыти  в процессе его сушки при нагреве штампов. Это может привести к нежелаемой п тнистой твердости рабочей поверхности инструмента, а следовательно, к снижению его износостойкости .

Ограничение содержани  графита до 10-15% вызвано тем, что при указанном количестве достигаютс  наилучшие услови  динамического равновеси  между защищаемой рабочей поверхностью штампа и самим покрытием. Это объ сн етс  тем, что графит преп тствует выгоранию углерода из поверхности Штампа при его нагреве,

Увеличение содержани  графита более 15% приводит к науглероживанию поверхности и вызывает охрупчивание металла. Одновременно затрудн етс  приготовление и последующее нанесение покрыти  вследствие плохой смачиваемости сыпучих компонентов с жидкой основой.

При уменьшении содержани  графита мене 10% повышаетс  жидкотекучесть покрыти , после нанесени  которого на рабочую поверхность штампов возможно ухудшение защитных свойств, вызванных выгоранием углерода из поверхностного сло . Это может привести к нежелательному обезуглероживанию поверхностного сло , а также к обезуглероживанию поверхности штампов в процессе нагрева, что особенно опасно дл  их гравюры, твердость и износостойкость которой снижаютс .

Уменьшение содержани  алюмохром- фосфатной св зки с 55-80 до 10-12% позвол ет уменьшить затраты на получение состава и исключить веро тность приваривани  покрыти  к защищаемой поверхности .

При снижении содержани  алюмохром- фосфатной св зки менее 10% увеличивает- с  врем  затвердевани  из-за его большой жидкоподвижности, преп тствующей удержанию покрыти  на наклонных и вертикальных участках плоскости разъема штампов.

Увеличение содержани  алюмохром- фосфатной св зки более 12% способствует привариванию покрыти  к защищаемой поверхности , в результате чего затрудн етс  удаление его остатков перед закалкой штампов в масле.

Вода, вводима  в состав покрыти ,

обеспечивает хорошую растворимость алю- мохромфосфатной св зки с получением жидкой основы, способствующей приготовлению однородной безкомковой пасты, легко наносимой на плоскость разъема

0 штампов перед их нагревом. Кроме того, наличие воды в покрытии уменьшает скорость его затвердевани , что особенно необходимо в процессе приготовлени  и последующего нанесени  покрыти  на по5 верхность штампов. Испарение воды из обмазки при их нагреве способствует образованию достаточно твердого каркасо- образного покрыти , надежно защищающего гравюру и плоскость разъема

0 штампов от окислени  и обезуглероживани . При этом отпадает необходимость предварительной сушки покрыти , что позвол ет сократить длительность подготовительных работ и всей термообработки

5 штампов.

Изменение толщины покрыти  при нагреве штампов под закалку в пределах от 0,01 до 0,015 толщины штампов обеспечивает надежную защиту их рабочей поверх0 ности от окислени  и обезуглероживани  при различной длительности нагрева, котора  определ етс  габаритами штампов, в частности их толщиной. При уменьшении толщины покрыти  менее 0,01 толщины

5 штампов возможно его выгорание, а следовательно , и снижение эффективности защиты ,

Увеличение толщины сло  покрыти  более 0,015 толщины штампов затрудн ет

0 удержание обмазки на вертикальных и наклонных участках плоскости разъема, вследствие чего возможно ее сползание с этих участков и их непосредственный контакт с печной атмосферой.

5 Установка штампов в печь вверх защитным покрытием обеспечивает интенсивный нагрев штампов. При этом полностью устран ютс  сложности установки штампов на подину печи либо на поддон, используемый

0 при механизированной загрузке штампов в печь, благодар  чему сокращаетс  трудоемкость подготовительных работ, а следовательно , и длительность термообработки штампов. Кроме того, при нагреве штампов

5 гравюрой вверх снижаетс  неравномерность температурного пол  по их толщине, благодар  чему уменьшаютс  внутренние напр жени  в теле штампа. .

Дл  получени  качественной обмазки вначале алюмохромфосфатную св зку раствор ют в воде, а затем в полученный раствор ввод т предварительно перемешанные между собой порошкообразные графит и измельченную железную окалину, довод  состав до пастообразного состо ни  требу- емой консистенции. Затем покрытие нанос т на очищенную рабочую поверхность штампов слоем требуемой толщины, после чего штампы устанавливают в печь дл  их нагрева вверх гравюрой.

В табл.1 приведены составы покрыти  дл  защиты от окислени  и обезуглероживани  и полученные результаты при их использовании . Способ опробован на образцах из стали 5НХМИ непосредственно на молотовых штампах.

Покрытие готов т по следующей технологии .

Исходные сухие компоненты мелкой фракции взвешивают в заданных пропорци-  х и тщательно перемешивают между собой . Алюмохромфосфатную св зку раствор ют в воде, а затем в полученную жидкую основу ввод т сыпучие компоненты , после чего перемешивают состав до пол- учени  однородной бескомковой массы. Полученное покрытие нанос т слоем 1,0- 1,2 мм (что соответствует 0,01 и 0,015 толщины штампа) на две предварительно прошлифованные поверхности каждого об- разца - горизонтальную и вертикальную боковую, очищенные от масла.

Нагревают образцы в течение 4 ч, после чего их извлекают из лечи, очищают от остатков покрыти  и помещают в масл ный бак дл  последующей закалки. После закалки производ т отпуск образцов в электрической печи , при 540°С в течение 2,0 ч.

Контроль эффективности покрытий производ т путем визуального осмотра их по- верхности на предмет определени 

привариваемости и качества поверхностей каждого защищенного образца, а также путем определени  толщины окисленного сло  и твердости образцов.

В табл.1 и 2 представлены результаты опробовани  предлагаемого состава и способа обработки

Claims (2)

1.Состав покрыти  дл  защиты изделий , преимущественно молотовых штампов, от окислени  и обезуглероживани  при термической обработке, включающий кристаллический графит и алюмохромфосфатную смазку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности защиты за счет уменьшени  привариваемости покрыти  к поверхности и толщины окисленного сло , он дополнительно содержит железную окалину и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кристаллический графит10-15

Железна  окалина60-65

Алюмохромфосфатна  св зка 10-12 Вода8-20

2.Способ обработки изделий, преимущественно молотовых штампов, включающий получение состава покрыти  путем смешени  компонентов и алюмохромфос- фатной св зки, нанесение покрыти  на защищаемую поверхность, его сушку, установку штампа в печь и термическую обработку с последующим удалением покрыти , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  окислени  штампов и снижени  трудоемкости обработки, перед смешением алюмохромфосфатную св зку раствор ют в воде, покрытие нанос т слоем толщиной 0,01-0,015 толщины штампа, штампы устанавливают в печь вверх покрытием , а сушку покрыти  провод т в процессе нагрева при термообработке.

Таблица 1

Примечание. Числитель дроби характеризует состо ние горизонтальной поверхности, знаменатель - вертикальной.

Средн   толщина нанесенного сло  покрыти  , мм1,0

Средн   глубина окисленного поверхностного сло  при нагреве в течение 4 ч, мм0,0

Трудоемкость нанесени  состава, удалени  его остатков и очистки поверхности , ч/м1 0,3

8

Таблица 2

1,5

0,08

0,12

0,45

0,70