SU740863A1 - Carburiser for gas and low-temperature nitrocarburisation of steel articles - Google Patents

Carburiser for gas and low-temperature nitrocarburisation of steel articles Download PDF

Info

Publication number
SU740863A1
SU740863A1 SU772513545A SU2513545A SU740863A1 SU 740863 A1 SU740863 A1 SU 740863A1 SU 772513545 A SU772513545 A SU 772513545A SU 2513545 A SU2513545 A SU 2513545A SU 740863 A1 SU740863 A1 SU 740863A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
nitrocarburisation
carburiser
carburizer
gas
Prior art date
Application number
SU772513545A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Николаевич Тарасов
Зинаида Алексеевна Боровкова
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8312
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8312 filed Critical Предприятие П/Я В-8312
Priority to SU772513545A priority Critical patent/SU740863A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU740863A1 publication Critical patent/SU740863A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/28Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases more than one element being applied in one step
    • C23C8/30Carbo-nitriding
    • C23C8/32Carbo-nitriding of ferrous surfaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

(54) КАРБЮИ13АТОР ДЛЯ ГАЗОВОЙ НИЗКОТЕА ПЕРАТУРНОЙ НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(54) CARBUY13ATOR FOR GAS LOW TEA OF CURRENT NITROCEMENT OF STEEL PRODUCTS

II

Изобретение относитс  к химико-термической обработке инструментальных и ;конструкционных сталей различных классов и касаетс  жидких карб фвзаторов на основе органических соедваений дл  газовой низкотемпературной нитррцементации при 5ОО-65О С,  ровеЯевне которой желательно при обработке окончательного изготовленного рейсущеп и штампового инструмента.The invention relates to chemical-heat treatment of tool and structural steels of various classes and concerns liquid carburetors based on organic compounds for gas low-temperature nitro-carbonation at 5OO-65 ° C, which is desirable when processing the final cracked plaster and die tools.

Известен карбюризатор на основе триэтаноламина , содержаишй воду и активизирующие добавки гндрата окиси аммони , нитрита натри  и алюмината, вводивмых в триэтаноламин в виде насыщенных водных растворов flj, позвол ющий получать с относительно высокой скоростью износостойкие слои с содержанием угле рода до 0,7% и азотадо 0,2О%, прочно JQ св занные с основой, не склонные к выкрашиванию при динамических нагрузках, лишь при толишнах сло , не превышающих О,О6-О,О8 мм.A triethanolamine-based carburizer, containing water and activating additives of ammonium oxide, sodium nitrite and aluminate, introduced into triethanolamine in the form of saturated flj aqueous solutions, makes it possible to obtain wear-resistant layers with a carbon content of up to 0.7% and nitrogen. 0,2O%, firmly JQ associated with the base, not prone to chipping under dynamic loads, only at thicknesses of the layer not exceeding O, O6-O, O8 mm.

Однако основной диапазон применени  этого карбюризатора - 7ОО-95О С, процесс пиролиза стабилизирован действием высокой температуры. В интервале же температур 56О-6ОО°С пиролиз триэтаноламина, несмотр , на введение ккслородсодержапшх добавок, идет не столь полно, чтобы обеспечить стабильное количество окиси углерода в атмосфере печи  вл ющейс  основным источником углерода дл  диффузии.However, the main range of application of this carburizer is 7OO-95O C, the pyrolysis process is stabilized by the action of high temperature. In the temperature range of 56 ° –6OO ° C, the pyrolysis of triethanolamine, despite the introduction of x-containing additives, is not so complete as to ensure a stable amount of carbon monoxide in the furnace atmosphere, which is the main source of carbon for diffusion.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса насыщени , повышение износостойкости диффузионного сло .The aim of the invention is to intensify the saturation process, improving the wear resistance of the diffusion layer.

Поставленна  цель дЬстигаетс  тем, что в известный карбюризатор, содержащий триэтаноламин и воду, дополнительно введены уксуснокислый аммоний, аммоний и никель азотнокислый при следующем соотношении компонентов, вес.%:The goal is achieved in that ammonium acetate, ammonium and nickel nitrate are added to a known carburizer containing triethanolamine and water in the following ratio of components, wt.%:

Уксуснокислый аммоний 2,5-6,0 Азотнокислый аммоний 3,О-10,О Азотнокислый никель0,5-1,2Ammonium acetate 2.5-6.0 Ammonium nitrate 3, O-10, O Nickel nitrate 0.5-1.2

Вода1,0-12,0Water1.0-12.0

ТриэтаноламинОстальное.Triethanolamine Else.

Введение в триэтаноламин азотнокислго и уксуснокислого аммони  снижает температуру, при которой происходит наибопее полное и быстрое разложение оснного компонента триэтаноломина до 49050О С, а скорость и полнота пиролиза, определ емого по выходу активных газов повышаетс  на 30-80% по сравнению с известным.The introduction of nitric acid and ammonium acetate into triethanolamine reduces the temperature at which the most complete and rapid decomposition of the main component of triethanolomine occurs to 49050 ° C, and the rate and completeness of pyrolysis, determined by the yield of active gases, increases by 30-80% compared to the known.

Каталитическое действие азотнокислого никел  про вл етс  в процессе его термического разлон ени  выше 5ОО С - 2 N4 (N0,,:).2 - 2 N-iо 4N02 02The catalytic effect of nickel nitrate is manifested in the process of its thermal dissociation above 5OO С - 2 N4 (N0 ,, :). 2 - 2 N-i 4N02 02

с образованием окиси никел - одного из основных ускорителей образовани  окиси углерода, вследствие того, что теплота образовани  окиси никел  весьма незначительна по сравнению с теплотой обра- зовани  иных, окислов и составл ет лишь 58,3 кал/г-моль. Кроме того, образующиес  частицы окиси никел  оказывают вли ние на св зывание водорода в молекул рную форму, :что предотвращает возникновение повышенной хрупкости в поверхностном слое обрабатьшаемого инструмента. Карбюризатор готов т последовательным введением в чистый триэтаноламин насыщенных водных растворов азотнокислого аммони  МИ NO, , уксуснокислого аммони  СИ СООНН и азотнокислого никел  Ni (NOjl-j .Так, азотнокислый аммоний приготовл ли растворением в воде при комнатной темпе- ратуре 1780-1800 г/л химически чистого , , уксуснокисльй аммоний ввод1ти в виде содержащего 14ОО-.with the formation of nickel oxide, one of the main accelerators of carbon monoxide formation, due to the fact that the heat of formation of nickel oxide is very insignificant compared to the heat of formation of other oxides and is only 58.3 cal / g-mol. In addition, the resulting nickel oxide particles affect the binding of hydrogen to the molecular form: which prevents the occurrence of increased brittleness in the surface layer of the tool to be treated. The carburizer is prepared by sequential introduction of saturated aqueous solutions of ammonium nitrate MI NO, ammonium acetate ammonium CIH2NI and nickel nitrate Ni (NOjl-j.) To pure triethanolamine. chemically pure, acetic acid ammonium introduced as containing 14OO-.

1480 г/л водного раствора, азотнокислый никель в виде содержащего 23ОО2350 г/л водного раствора. Максимальное количество воды, вводимое с насыщенными водными растворами не превышало 12%.1480 g / l of an aqueous solution, nickel nitrate in the form of an aqueous solution containing 23OO2350 g / l. The maximum amount of water injected with saturated aqueous solutions did not exceed 12%.

Пример. Подвергают нитроцементации при 57О С в течение 3 ч в печи 11-25 зенкера из стали Р9К5, имеющие после закалки и отпуска ,5. Состав карбюризатора,вес.%Example. Subjected to carbonitriding at 57 ° C for 3 hours in furnace 11–25 countersinks from steel R9K5, which have, after quenching and tempering, 5. The composition of the carburizer, wt.%

Уксусный аммоний6,0Acetic ammonium6.0

Азотнокислый аммоний 10Ammonium Nitrate 10

Азотнокислый никель1 2Nickel nitrate1 2

Вода7,5Water7,5

ТриэтаноламинОстальное.Triethanolamine Else.

Расход карбюризатора в первыеCarburizer consumption in the first

20 мин составл ет 138 см V4, а затем 156 смЛч. Охлаждают иа воздухе. Скорость насыщени  составл ет 0,03 мм20 minutes is 138 cm V4, and then 156 cmH. Cool down the air. Saturation rate is 0.03 mm.

против 0,015 мм/ч в известном карбюризаторе . Получают слой глубиной 0,101 м с микротвердостью 1007 кгс/мм / в то врем  как при обработке в извест ном карбюризаторе глубина сло  0,056мм Износостойкость сло  повысилась в 1,5 раза.against 0.015 mm / h in a known carburizer. A layer with a depth of 0.101 m with a microhardness of 1007 kgf / mm / is obtained, while, during processing in a known carburizer, the depth of the layer is 0.056 mm. The wear resistance of the layer increased 1.5 times.

П р и м е р 2. Подвергают нитроцементации в печи Ц-25 режуший инструмент из стали Р 6М5 при 560°С в течение 4 ч. Расход карбюризатора 145152 в следующих составах, вес.%:PRI mme R 2. Subjected to carbonitization in the furnace C-25 cutting tool of steel P 6M5 at 560 ° C for 4 hours. Carburizer consumption 145152 in the following compositions, wt.%:

IQSIqs

УксуснокислыйAcetic acid

аммоний2,53,0 6,0ammonium2.53.0 6.0

АЗОТНОКИСЛЫЙNITRATE

аммоний.3,05,0 10,0ammonium .35.05 10.0

АзотнокислыйNitrate

никель0,50,8 1,2nickel 0.50.8 1.2

Вода1,07,5 12,0Water1,07,5 12,0

Триэтаноламин Остальное Осталь-ОстальноеноеTriethanolamine Rest Ostal-Rest

По данным металдографического анализа глубина сло  была дл  1 состава 0,13 мм, дл  П состава 0,11 мм, дл  Ш состава 0,12 мм, а по данным химического послойного анализа - О,21 мм, 0,18 мм и 0,19 мм соответственно против 0,О7-О,О8 мм (по металлографическому анализу) в известном карбюризаторе . При этом скорость насыщени  сло  во всех составах была практически одинаковой - О,О4-0,О5 мм/ч. Микротвердость сло  составила Н25-98О-1ОО8кгс/ дл  1 состава, Н,, 931-976 кгс/мм дл  2 состава, 956-999 кгс/мм дл  Ш состава. Износостойкость сло  повысилась в 1,5-2 раза.According to the metaldographic analysis, the depth of the layer was 0.13 mm for 1 composition, 0.11 mm for P composition, 0.12 mm for W composition, O, 21 mm, 0.18 mm and 0, according to chemical layer-by-layer analysis, 19 mm respectively against 0, O7-O, O8 mm (by metallographic analysis) in a known carburizer. At the same time, the saturation rate of the layer in all compositions was almost the same - O, O4-0, O5 mm / h. The microhardness of the layer was H25-98O-1OO8kgs / dl 1 composition, H ,, 931-976 kgf / mm for 2 composition, 956-999 kgf / mm for III composition. The wear resistance of the layer increased 1.5-2 times.

Предлагаемый карбюризатор обеспечивает повыщевме скорости образовани  сло  с оптимальным соотношением азота и углерода на инструменте в 1,5-lj/ раза, при этом износостойкость инструмента повышаетс  в 1,4-2,О раза. Спои не склонны к выкрашиванию при ударньгс. нагрузках и при значительных толщинах 0,2-О,25 мм. Карбюризатор прост в приготовлении , не содержит дефицитных и токсичных компонентов, не образует сажистых смолистых соединений в лечах и системах отвода газообразных продуктов из печей.The proposed carburizer increases the rate of formation of a layer with an optimal ratio of nitrogen and carbon on the tool by 1.5-1j / fold, while the wear resistance of the instrument increases 1.4-2, O times. Singes are not prone to chipping during shock. loads and with significant thicknesses 0,2-O, 25 mm. The carburizer is simple to prepare, does not contain deficient and toxic components, does not form carbon black resin compounds in treatment systems and systems for removal of gaseous products from furnaces.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 524859,  н. С 23 С 9/16, 1976.1. USSR author's certificate No. 524859, n. C 23 C 9/16, 1976.
SU772513545A 1977-08-01 1977-08-01 Carburiser for gas and low-temperature nitrocarburisation of steel articles SU740863A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772513545A SU740863A1 (en) 1977-08-01 1977-08-01 Carburiser for gas and low-temperature nitrocarburisation of steel articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772513545A SU740863A1 (en) 1977-08-01 1977-08-01 Carburiser for gas and low-temperature nitrocarburisation of steel articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU740863A1 true SU740863A1 (en) 1980-06-20

Family

ID=20720464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772513545A SU740863A1 (en) 1977-08-01 1977-08-01 Carburiser for gas and low-temperature nitrocarburisation of steel articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU740863A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4154629A (en) Process of case hardening martensitic stainless steels
ATE116950T1 (en) METHOD FOR REDUCING NITROGEN OXIDE AND MINIMIZING THE PRODUCTION OF OTHER POLLUTANTS.
CN1039069A (en) Solid-liquid rare earth chemistry thermal treatment energizer and compound method
AU554394B2 (en) (carbo) nitriding and case hardening of steels
SU740863A1 (en) Carburiser for gas and low-temperature nitrocarburisation of steel articles
US7513958B2 (en) Hydrocarbon gas mixture for the under-pressure carburizing of steel
RU2015197C1 (en) Method of nitriding of steel blanks
SU676640A1 (en) Gaseous medium for nitrocementing of quick-cutting steels
JPS55112913A (en) Low nox combustion system
DE2315165B2 (en) METHOD FOR GAS NITRATING FERROUS PARTS
SU1638201A1 (en) Steel article gas cementation compound
SU1659525A1 (en) Compound for vacuum sulfonitriding and oxidation of tool steels
SU1678897A1 (en) Composition for nitridation of steel products
SU524859A1 (en) Carburizer for gas carbonitriding
JPS5684416A (en) Steel quenching method
SU1731872A1 (en) Compound for zincing metal products
SU1186694A1 (en) Composition for joint chemical-heat treatment of articles made from steels and alloys
SU1101474A1 (en) Composition for borating steel articles
JPH0217605B2 (en)
SU1481266A1 (en) Composition for producing multicomponent coatings on steel articles
RU1788082C (en) Compound for gas-phase nitrocarburizing of steel products
JPS62188771A (en) Surface hardening method for structural steel
SU734309A1 (en) Medium for liquid nitrocarburisation of steel parts
RU2003733C1 (en) Composition for nitrooxidation of steels and alloys
RU2010886C1 (en) Method of diffusion chrome-plating of article made of carbon unalloyed steel