SU1740490A1

SU1740490A1 - Способ восстановлени изношенных стальных изделий

Info

Publication number: SU1740490A1
Application number: SU904852604A
Authority: SU
Inventors: Владимир Павлович Артамонов; Ирина Михайловна Жанзакова
Original assignee: Павлодарский Индустриальный Институт
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-06-15

Abstract

Сущность изобретени : способ включает гальваническое железнение в электролите , содержащем древесный уголь с обеспечением в составе покрыти его содержани 1,0-1,4мас.%, нагрев до температуры цементации и выдержку в воздушной атмосфере, закалку и отпуск. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к химико-термической обработке, в частности к цементации при восстановлении изношенных стальнь,х изделий.

Известен способ цементации, состо щий в том, что науглероживание провод т в твердой (древесноугольной) или газовой (природный газ) среде при 900-950°С, при этом продолжительность процесса составл ет 5-10 и более часов в зависимости от требуемой толщины науглероженного сло .

Недостатком способа вл етс то, что он не позвол ет восстанавливать изношенные поверхности деталей машин.

Наиболее близким к изобретению вл етс способ цементации, состо щий из предварительного гальванического желез- нени с последующим диффузионным науглероживанием с применением твердого, жидкого и газового карбюризатора.

Железнение провод т в одном из известных электролитов на толщину 0,4 мм. Дл цементации используют твердый, газовый или жидкий карбюризатор. Цементацию

провод т при 930°С в течение 5 ч. При зтом слой гальванического железа за счет диффузионного насыщени науглероживаетс . После цементации образцы закаливают от 840°С в воду и провод т отпуск при 180°С в течение 2 ч. После такой термической обработки твердость железного покрыти составл ет HV 700-720, что обеспечивает достаточную износостойкость детали.

Недостаток этого способа заключаетс в большей продолжительности процесса цементации . Так, при науглероживании в газовой , жидкой или твердой среде продолжительность цементации составл ет 2,5, 3 и 5 ч соответственно при толщине железного сло 0,4 мм. При большем износе необходимо наносить и более толстый слой железного покрыти , следовательно, врем цементации возрастает.

Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса за счет сокращени продолжительности процесса диффузионного насыщени углеродом сло гальванического железа при цементации.

Поставленна цель достигаетс тем, что слой гальванического железного покрыти

О

Јь sQ

О

дополнительно содержит древесный уголь в количестве 1,0-1,4 мас.%.

Детали, подлежащие восстановлению и цементации, сначала подвергают гальваническому железнению с тем отличием, что электролит железнени содержит 3-6 г/л древесного угл в виде дисперсных частиц размером менее 10 мкм. Древесный уголь не раствор етс в электролите. Железнение провод т при интенсивном перемешивании раствора, чтобы частицы древесного угл находились во взвешенном состо нии.

В процессе железнени частицы угл зарабатываютс слоем осаждающегос на поверхности деталей железа. В результате на поверхности детали получаетс железное покрытие, содержащее в себе 1,0-1,4 мас.% древесного угл .

Толщина этого покрыти может регулироватьс временем электролиза и катодной плотностью тока. Поскольку такое железное покрытие уже содержит в себе источник углерода - древесный уголь,- то дл получени диффузионного сло отпадает необходимость проводить цементацию с использованием внешнего (наход щегос вне железного покрыти ) карбюризатора - твердого , жидкого или газового, как это требуетс по прототипу. Достаточно нагреть деталь каким-либо известным способом, например печным. По прототипу дл образовани науглероживанного сло определенной глубины атомы углерода должны продиффундировать с поверхности железного покрыти на эту глубину, что и определ ет при прочих равных услови х продолжительность процесса цементации в целом.

По предлагаемому способу дл образовани науглероженного сло той же глубины атомы углерода должны продиффундировать на меньшее рассто ние, поскольку частицы древесного угл уже в процессе железнени равномерно распределены по всему объему железного покрыти . Поэтому дл образовани науглероженного сло одинаковой глубины при равной температуре нагрева по предлагаемому способу требуетс меньшее врем , чем по прототипу, т.е. интенсивность процесса повышаетс .

Прин то считать, что по известным способам цементации, в том числе и по прототипу , продолжительность процесса науглероживани определ етс ориентировочно так - 1 ч процесса на 0,1 мм диффузионного сло .

По предлагаемому способу врем цементации не зависит от толщины диффузионного сло , т.е. от толщины железного покрыти , так как частицы древесного угл равномерно распределены по объему покрыти . Так, при 930°С врем цементации,

т.е. врем выдержки в печи при этой температуре , составл ет 1 ч независимо от толщины железного сло - хоть 1 мм, хоть 0,1 мм.

При 930°С древесный уголь разлагаетс , образу активный атомарный углерод, который раствор етс в гамме-железе покрыти . После цементации при охлаждении вместе с печью или на воздухе аустенит покрыти , содержащий 1,1-1,2% углерода,

распадаетс на феррито-цементную смесь - в покрытии образуетс характерна дл за- эвтектоидной стали структура: перлит и цемент .

Как и по известному способу, по изобретению после цементации необходимо проводить закалку и низкий отпуск,

П р и м е р. В известный электролит железнени , содержащий, г/л: железо хлористое 500; кислота сол на 3, добавл ют древесный уголь (размер частиц менее 10 мкм) и создают интенсивное перемешивание. В этом электролите провод т железнение изношенного толкател двигател внутреннего сгорани до толщины покрыти 0,4 мм. Затем провод т печной нагрев толкател при 930°С.

Данные по нанесению железного покрыти , характеристики диффузионного сло и продолжительности процесса образовани цементованного сло глубиной 0,4 мм приведены в таблице.

Преимуществом предлагаемого способа вл етс интенсификаци процесса, т.е. снижение продолжительности процесса цементациии , как следствие, процесса восстановлени в целом.

Предлагаемое покрытие может быть использовано в машиностроении дл поверхностного упрочнени деталей машин.

Claims

Формула изобретени Способ восстановлени изношенных стальных изделий, включающий гальваническое железнение, нагрев до температуры цементации, выдержку, закалку и отпуск, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса, гальваническое железнение провод т в электролите , дополнительно содержащем

древесный уголь с обеспечением в составе покрыти его содержани 1,0-1,4 мас.%, а последующий нагрев до темпе ,атуры цементации и выдержку ведут в воздушной атмосфере.