SU1705362A1 - Состав сол ной ванны дл нагрева под закалку изделий из быстрорежущих сталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к термической обработке изделий из быстрорежущих сталей в сол ных ваннах, и может быть использовано в инструментальном производстве дл  нагрева под закалку режущего инструмента. Цель изобретени  - уменьшение обезуглероживающей активности ванны и улучшение ее барботажа. Состав сол ной ванны включает . мас.%: карбонат натри  3-10, барий 0,5-5,0, хлористый барий остальное. В результате обработки в ванне данного состава повышаетс  работоспособность инструмента . 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к термической обработке изделий из быстрорежущих сталей в сол ных ваннах, и может быть использовано в инструментальном производстве различных отраслей промышленности дл  нагрева под закалку режущего инструмента.

Известен состав высокотемпературной ванны БМ5, содержащий 95% ВаС12 и 5%

MgF2.

При нагреве изделий под закалку в известном составе сол ной ванны не обеспечиваетс  надежна  защита от обезуглероживани , особенно с увеличением периодов работы ванны между раскислени-  ми.

Известен также состав ванны дл  высокотемпературного нагрева, содержащий хлористый барий (60-90%) и карбиды и силициды щелочно-земельных металлов в количестве 10-40%.

Недостатком этого состава  вл етс  низка  раскислительна  способность карбидов и силицидов и, как следствие, высока  активность кислорода в расплаве соли, что приводит к обезуглероживанию стали.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  состав сол ной ванны, содержащий, мас.%:

Фтористый магний4,0-8,0 Оксид бора 0,5-3,0 Хлористый барий Остальное Однако введение в известный состав ванны оксида бора приводит к увеличению в зкости расплава, что дает повышенный вынос соли из ванны. Кроме того, наличие бора в расплаве приводит к насыщению им поверхности обрабатываемого издели .

Цель изобретени  - уменьшение обезуглероживающей активности ванны и улучшение барботажа расплава.

3

СО

о

ю

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в состав сол ной ванны дл  нагрева изделий из быстрорежущей стали под закалку не основе хлористого бари  ввод т карбонат натри  и барий при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Карбонат натри 3,0-10,0

Барий0.5-5,0

Хлористый барийОстальное

Карбонат натри  в составе ванны при нагреве разлагаетс  по схеме:

МааСОз - Na20 + C02. Выдел ющийс  при разложении диоксид углерода вызывает барботаж ванны, а добавки бари  способствуют восстановлению натри  из оксида натри  по реакции: МагО+ Ва BaO.

Натрий, облада  большим сродством к кислороду, способствует глубокому раскис- лению ванны.

Количество карбоната натри  и бари  выбрано таким образом, чтобы обеспечить наиболее полную защиту металла от обезуглероживани  при оптимальных свойствах расплава.

При содержании карбоната натри  менее 3% и бари  менее 0.5% не обеспечиваетс  полна  защита от обезуглероживани , а при увеличении содержани  этих компонентов соответственно более 10% и 5% увеличиваетс  летучесть расплава, ухудша  услови  работы.

Пример. Проверку изменени  обезуглероживающей активности ванны проводили в составах, приведенных в табл. 1. Дл  сравнени  наводили ванну по прототипу следующего состава, мас.%: MgF2 5; оксид бора 2, хлористый барий 93 (состав N в табл. 2). Испытани  проводили в электродной ванне типа СВС 60/13 при температуре расплава 1220-1240°С. Контроль и регулирование температуры осуществл ли с помощью автоматического потенциометра типа КСП- 3 в комплекте с телескопом ТЕРА-50 с градуировкой РК18.

Обезуглероживающую способность вариантов состава сол ной ванны по табл. 1 оценивали по изменению содержани  углерода в ленте из стали марки 13Х толщиной 0.1 мм и размерами 20 х 100 мм после выдержки в ванне в течение 60 с.

Результаты измерений показаны в табл.2.

Из табл. 2 следует, что при содержании в ванне карбоната натри  в пределах3-10%,

и бари  0.5-5,0% (составы 2, 3 и 4 табл. 1) она сохран ет работоспособность 32 ч без дополнительного раскислени . При этом содержание углерода в ленте не снижаетс 

ниже 1,24%.

В составе 1, в котором содержание карбоната натри  и бари  ниже за вл емых пределов, быстро тер етс  работоспособность и возрастает обезуглероживание контрольной ленты.

В составе 5, в котором содержание карбоната натри  и бари  выше за вл емых пределов, ванна тер ет работоспособность из-за повышенной летучести расплавов (поеле 16ч работы).

После проверки обезуглероживающей активности ванны проводили термообработку режущего инструмента (сверл) из стали марки Р6М5К5 в тех же составах ванны в

соответствии с действующими технологическими инструкци ми. Инструмент после термообработки провер ли на работоспособность в производственных услови х. Результаты испытаний режущего инструмента на стойкость приведены в табл. 3. Из табл. 3 следует, что инструмент, обработанный в составах 2,3 и 4 в среднем на 4-9% имеет более высокую работоспособность в сравнении с прототипом. В составе

5 инструмент был обработан через 2,5 ч по- еле раскислени .

Предложенный состав сол ной ванны позвол ет снизить ее обезуглероживающую активность, в результате чего повышаетс 

стойкость режущего инструмента, закаленного в этом расплаве.

Кроме того, барботирование ванны выдел ющимис  газами улучшает смывание изделий расплавом с наименьшим градиентом температуры слоев и способствует наибольшей дисперсности расплава.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Состав сол ной ванны дл  нагрева под закалку изделий из быстрорежущих сталей, включающий хлористый барий и раскисли- тели,отличающийс  тем,что,с целью уменьшени  обезуглероживающей активности ванны и улучшени  ее барботажа, в ка- честве раскислителей он содержит карбонат натри  и барий при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

   Карбонат натри 3-10 Барий 0,5-5.0 Хлористый барий Остальное

   Таблица 1

   Приме ч а н и е: инструмент - спиральное сверло. 13 мм; обрабатываемый материал - сталь марки 50Л. НВ 207-228.

   Таблица 2

   Таблица 3