SU899711A1 - Способ карбонитрации стальных изделий - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ КАРБОНИТРАЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относитс  к области металлур ии и может быть использовано при химико-термической обработке стали дл  повышени  ее износостойкости .

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ карбонитрации, сущность которого заключаетс  в подогреве издели  в течение 15-90 мин до ЗОО-ЗЗО С с последующим нагревом до ЗДО-бЗО С и выдержке при достигнутой температуре в течение 5-45 мин дл  быстрорежущих и 60-120 мин дл  штамповых сталей с применением продува воздухом 1 и С21 .

Недостатком этого способа  вл ет-с  длительность процесса получени  п тнистой поверхности (.наличие планок окислов, что ухудшает качество обрабатываемых изделий.

Цель изобретени  - сокращение длительности процесса.

Поставленна  цель достигаетс  согласно способу, включающему нагрев изделий до температуры обработки в насьщающей среде, при этой температуре , при этом нагрев производ т сначала до 480-500С при давлении 0,80 ,9 атм, выдерживают при этой температуре в течение 3-45 мин, затем осуществл ют продувку воздухом и нагрев до ЗЗО-бОО С, одновременно уве10 личивают давление до 1,0-1,6 атм и осуществл ют повторную выдержку в течение 2-50 мин.

При уменьшении давлени  до величины меньше 0,8. атм усложн етс  обо15 рудование (сложность обеспечени  вакуума, что повьшает стоимость процесса карбонитрации.

При увеличении давлени  свьппе 0,9 атм процесс практически ведетс 

20 при атмосферном давлении и не дает эффекта вакуума.

Температура плавлени  ванны зави сит от давлени . При вакууме 0,838 0,9 атм вещество плавитс  в интервале температур 480-550°С, ниже 480 вещество не плавитс , и процесс прак тически не идет. Выше при указанных давлени х расплав сильно разжижаетс , что может привести к быстрому разъеданию материала тигл  (сни же1гае долговечности оборудовани . Изменение давлени  приводит к понижению температуры процесса от ЗАО-ЗбО С до 480-330 С; ускорению процесса карбонитрации в св зи с достижением повышенной концентрации азота и углерода за более короткий период времени. , Увеличивают давление с I доi ,6 атм с интервалом О,2 атм и нагре вают изделие до 330-380 С, выдержива ют при этой температуре в течение 3-13 мин д л быстрорежущих сталей и 13-43 мин дл  штамповых сталей. При давлении 1-1,6 атм вещество плавитс  в интервале ЗЗО-бОО С. Ниже 350 С вещество не плавитс ,, а вьше 600 С при указанных давлени х расплав сильно разжижаетс , что может привести к быстрому разъеДанию материала тигл . При увеличении давлени  свыше 2 атм усложн етс  оборудЬвание (слож ность обеспечени  вакуума), что поВид операций при Процессе карбонитрации

Обезжиривание

Нагрев 480-530с 0,8-0,9 атм дл 

быстрорежушд х

штамповых

Р18

Продувка |кислородом, сол на  ванна и одновременно нагрев до 550-600 Т. при давлении 1-1,6 атм дл  сталей:

быстрорежущих

штамповых

F18

Врем  мин

2

10

3-8

30-43

10

2-6 1 3-50 3 вышает стоимость процесса, и требуютс  высокие температуры плавлени  вещества, при этом увеличиваетс  расход электроэнергии и врем  процесса . Пример . Загружают изделие в холодную  ечь, заполненнуто циановокислой солью ( + KCNO), нагревают до , выдерживают при этой температуре в течение 8 мин с применением вакуумировани  (0,6 атм), далее продувают воздухом в течение 3 мин и одновременно нагревают до 570 С, выдерживают при этой темпера-туре в течение 3 мин при создании избыточного давлени  до 1,4 атм. Карбонитраци  по предлагаемому способу обеспечивает получение качественного сло  глубиной до 0,03 мм, при этом сокращаетс  длительность процесса карбонитрации на 23% и технологического цикла на 45% за счет ликвидации операции воронени . Продолжительность всего процесса составл ет 43 мин. Длительность технологических операций по предлагаемому изобретению дл  быстрорежущих и штамповых сталей а также,дл  примера, стали PI8 представлена в таблице.

Охлаждение на воздухе до 150°С

Промывка в гор чей воде Технологический цикл дл 

быстрорежущих

штамповых

Р18

Преимуществами предлагаемого способа карбонитрации по сравнению с известными  вл ютс :

качественный карбонитрированный слой, который не имеет окисных пленок и в процессе эксплуатации не отслаиваетс  с поверхности изделий;

Более высока  стабильность и воспроизводимость результатов (износостойкость увеличиваетс  в 2 раза, поверхностна  твердость - от 1400 до 2000 кг/мм);

меньша  длительность как самого процесса карбонитрации, так и технологического цикла в целом (отпадает операци  воронени  дл  придани  издепию товарного вида),

отсутствие деформации изделий изза низкой температуры процесса;

повышенна  производительность тру да.

|Продолжение таблицы

12

5

27-57

72-122

35

Claims (2)

1.Прокошкин Д.А. и др. Циенирование режущего инструмента. М., ЦЛТНКСМ, 1941.

2.Авторское свидетельство СССР № 576350, кл. С 23 С 9/16, 1973.