SU889739A1 - Способ высокотемпературной нитроцементации - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к химикотермической обработке стальных изделий и может найти применение в машиностроении дл  поверхностного упрочнени  изделий, подвергающихс  износу и повторным контактным и изгибшощим нагрузкам.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ нитроцементации стальных изделий в углеродоазотистой среде, включающий нагрев до температуры нитродементации 840-900 С с последующе:й выдержкой. При этом насьщ1ение поверхности стали углеродом и азотом происходит при посто нном расходе углеродсодержащих газов и аммиака в течение всего процесса tO

Недостатком известного способа  вл етс  то, что он не может обеспечить достаточного измельчени  зерна аустенита в упрочненном слое, вследствие чего снижаетс  прочность изделий на изгиб. Это объ сн етс  тем, что активна  диффузи  углерода в

сталь начинаетс  при прогреве, металла до температуры нитроцементации, а за это врем  зерно успевает вырасти . Диффузи  азота не может обеспечить стабилизации границ зерен, так как его в начале процесса очень мало.

Целью изобретени   вл етс  повышение долговечности стальных изделий за счет снижени  склонности к росту зерна в упрочненном слое.

to

Цель достигаетс  тем, что нагрев стальных изделий до температуры ннтроцементации провод т в азотнасыщающей среде.

15

Способ заключаетс  в том, что нагрев в азотнасыщакмцей среде провод т при расходе газа, обеспечивающем не менее, чем трехкратный газообмен в час, и после достижени  температуры

20 нитроцементации 800-890°С расход газа снижают до его значени  в углеродоазотистой среде, в которой происходит процесс нитроцементации. Способ осуществл ют следующим образом . Обраэцы из стали 18ХГТ загружают 8шахтную печь Ц-105, нагретую до . После загрузки в печь в период нагрева до 880с в течение 1 ч 15 мин подают аммиак в количестве 9л/мин. При этом восстановление атмосферы происходит за 15 мин. Спуст  20 мин от начала процесса атмосфера печи имеет состав, %: Hi59,8j ,2; СО 0,2; СОл 0,2-, NHjSA.SS г/м. После нагрева стали до 880°С расход аммиака уменьшают до 1,5 л/мин И1 одновременно начинают подачу синтина 140 кап/мин. Общее врем  процес са нитроцементации составл ет 11ч. Закалка проводитс  в масле непоср-едственно после нитроцементации, Измельчение зерна в поверхностном Слое деталей при нитроцементации дос тигаетс  за счет того, что диффузи  азота в сталь происходит в процессе нагрева деталей, когда сохран етс  еще исходное мелкое зерно. Образующиес  по границам зерен нитриды : дополнительно стабилизируют границы и преп тствуют росту зерна при посл дующем нагреве до температуры нитро цемен-гации. Предлагаемый способ нитроцемантации позвол ет получить бездефектную структуру за счет полного восстанов .лени  атмосферы печи за короткое

Таблица 1 рем  (не более 10-20 мин), так как тсутствие кислорода в насыщакщей тмосфере преп тствует образованию емной составл ющей. Микроструктура упрочненного сло  редставл ет собой мартенсит и небольое количество равномерно распредеенного остаточного аустенита. Характеристика упрочненного сло  редставлена в табл.1. Как видно из табл.1, величина зерна в упрочненном слое образцов снижаетс  с 8-го балла до 11-го согласно ГОСТу 5639-65. Результаты исследовани  качества нитроцементации приведены в табл.2. Результаты усталостных испытаний  вл ютс  следующими. Число циклов до Напр жение, кгс/мм разрушени  60000 2500000 3000000 5000000 5000000 Таким образом, результаты металлографического анализа и прочностных испытаний подтверждают, что нагрев изделий в аммиаке способствует повыщению качества упрочненного сло  и усталостной Прочности нитроцементованной стали. Способ позвол ет повысить долговечность стальных изделий.

1,4

0,7

И На глу62 бину 0,2 мм

, Формула иэо&ретени 

Способ высокотемпературной нитроцементации , включающий нагрев ст льных изделий до температуры нитроцементации и вьщержку в углеродоазотистой среде, ртличающи.йс  тем, что, с целью повышени  долговечТаблица 2

ности стальных изделий, нагрев до . температуры нитроцементации провод т

в азотнасыщающей среде. К Источники информации, прин тые во В1шмание при экспертизе

1. Минкевич Л.Н. Химико-термическа  обработка металлов. М., Машиностроение , 1965, с. 131-132. IS

Claims (1)

1. , Формула изобретения

   Способ высокотемпературной нитроцементации, включающий нагрев стальных изделий до температуры нитроцементации и выдержку в углеродоазотистой среде, ртличающи.йся тем, что, с целью повышения долговечности стальных изделий, нагрев до . температуры нитроцементации проводят в азотнасыщающей среде.

   М Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Минкевич Л.Н. Химико-термическая обработка металлов. Μ., ’’Машиностроение, 1965, с. 131-132.