SU663757A1

SU663757A1 - Способ азотировани стали и сплавов

Info

Publication number: SU663757A1
Application number: SU762328118A
Authority: SU
Inventors: Владимир Степанович Крылов; Геннадий Васильевич Щербединский; Николай Иванович Крылов; Андрей Константинович Попов; Александр Иванович Подгаецкий; Виталий Алексеевич Юматов; Нина Яковлевна Никольская
Original assignee: Предприятие П/Я А-7697
Priority date: 1976-02-25
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1979-05-28

Description

1

Изобретение относитс к химико-термической обработке металлов, в част5гасти к способам азотировани дл упрочнени изделий.

В современном машиностроении широко используют процесс азотировани деталей машин дл повышени износостойкости и усталостной прочности. Дл исключени образовани хрупкой |-фазы осуществл ют разбавление аммиака аргоном, азотом, водородом.

Известный способ газового азотировани позвол ет повысить качество азотированного сло путем рециркул ции газовой среды.

Недостатком таких способов вл етс техническа сложность определени состава атмосферы , а тем самым и получение требуемой структуры поверхностного сло .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс способ азотировани стальных изделий в предварительно вакуумированной камере с циклической подачей аммиака в камеру при изменении давлени Ы0° - 2 атм.

Недостатками этого способа вл ютс повышенный расход аммиака и образование на поверхности хрупкой |-фазы.

Цель изобретени - сокраш ение расхода аммиака и улучшение качества азотированного сло .

Дл зтого предлагаетс , способ азотировани стали и сплавов, включающий нахрев в среде аммиака при давлении 0,1-1,2 атм в предварительно вакуумированной камере, при этом процесс осуществл ют в однбй порции аммиака в течение времени, при котором давление в камере возрастает на 0,1-0,5 атм, а при длительности процесса более 10 мин осуществл ют рециркул цию порции аммиака.

Claims

Способ осуществл ют следующим образом. Изделие нагревают в вакууме I-10 Ш мм рт.ст. до температуры азотировани в интервале 500-650°С. Затем в печь ввод т порцию аммиака до достижени давлени 0,10 ,7 атм, выдерживают при заданной температуре при повышении давлени на 0,1-0,5 атм, в результате чего давление в камере составл ет 0,1-1,2 атм. Изделие охлаждают в диссоциированном аммиаке при вакуумировании до мм рт.ст. с последующей выгрузкой из печи. При таком ведении процесса прирост .дав пени порции аммиака в замкнутой системе характеризует степень диссоциации аммиака, что позвол ет определить фазовый состав поверхности . Степень диссоциации аммиака в системе и врем достижени заданной по процессу степен диссоциации определ ют из зависимостей ., . enCi-uPjfPo) Ч.Г где Yt - степень диссоциации аммиака через врем t; k- константа скорости диссоциации аммиака; РО - исходное давление в системе; дР - прирост давлени за врем t. По экспериментальным данным величина k зависит от температуры процесса и констру ции печи. Она определ етс по росту давлени во времени. При 500°С она составл ла 0,03 ч а при - 2,1 ч. В соответствии с этими данными и известными значени ми степени диссоциации аммиак исключающими образование |-фазы на поверх ности, пределы прироста давлени ограничены значени ми 0,1-0,5 атм. Пример. Штамповый инструмент из ст ли 4Х5В2ФС после вакуумной закалки и отпуска нагревают до 560-580° С при давлении 5 10 мм рт.ст., затем в печь ввод т аммиа до давлени 0,5 атм и выдерживают до роста давлени на 0,35 атм, т.е. до 0,85 атм, что происходит в течение 6 ч. После этого нагрев выключают , печь вакуумируют до рт.ст. и детали выгружают из печи. В результате обработки получен равномерный азотированный слой толщиной 0,12 мм с микротвердостью HS0 1000-1100 кг/см. По данным рентгеноструктурного анализа на поверхности не обнаружена фупка g-фаза. Способ опробован также на издели х из сталей ЗХ2В8, 4Х8В2, Р6М5 и дал положительные результаты. Таким образом, предлагаемый способ азотировани позвол ет perjoiHpoBaTb азотный по тенциал атмосферы и исключить образование на поверхности хрупкой -фазы. Формула изобретени . U/V-4 , t/ 1. Способ азотировани стали и сплавов, включающий нагрев в среде аммиака при давлении 0,1-1,2 атм в предварительно вакуумированной камере, отличающийс тем, что, с целью сокращени расхода аммиака, и улучщени качества азотированного сло , процесс осуществл ют в одной порции аммиака в течение времени, при котором давление в камере возрастает на 0,1-0,5 атм. 2 Способ по П.1, отличающийс тем, что при азотировании более 10 мин осуществл ют рециркул цию порции аммиака.