SU931807A1 - Способ цементации конструкционных сталей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к химико-те мической обработке металлов, в частности к процессам газовой цементации конструкционных сталей. Известен способ химико-термической обработки, использующий четыреххлористый углерод в качестве активатора процесса 11, К недостаткам этого способа химико-термической обработки относитс : невозмо ,ность применени  концентрации четыреххлористого углерода в пределах 1-5% дл  процессов, не требующих дополнительного разложени  активных составл шчих среды, наприме цемента{)ии конструкционных сталей, так как обычно в печной камере имеет с  избыток углерода, выдел кхцийс  в виде сажи и увеличивающий длительность науглероживани , посто нна  подача в печь четыреххлористого углерода в пределах 1-5% вызывает разрушение поверхности конструкционных сталей, образование на поверхности обезуглероженной зоны и снижеие твердости цементованного сло , наличие высокоактивного парообразного четыреххлористого углерода не только в насыщающей камере, но и во вспомогательных узлах и трубах привод т к быстрому выходу их из -. стро . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ цементации сталей при 980-1000 0 в течение 10-15 ч в атмосфере синтина, включающий продувку перед цементацией смесво из четыреххлористого углерода и аргона в соотношении 0, в течение 0,20 ,3 ч и в конце каждого часа 2. . Однако посто нное применение газообразного четыреххлористого углерода вызывает преждевременный выход из стро  регулируюи|их и подающих узлов оборудовани  (ротаметры, краны и т.п.); использование аргона в качестве носител  четыреххлористого углерода усложн ет дозирование и приготовление смеси. Цель изобретени  - интенсифика ци  процесса химико-Термической обработки например цементации, при о цновременном повышении долговечности оборудовани . Указанна  цель достигаетс  тем, что в рабочее пространство печи в процессе нагрева Деталей до температуры насыщени  предварительно ввод т синтин с дозированным четыреххлорйстьж углеродом с последующей дегазацией отработанными реагентов и эаменой их на синтин. Жидкий четыреххлористый углерод раствор етс  в жидком карбюризаторе со спедупи|им соотношением компонентов , вес.%: Четыреххлористый углерод 0,2-0,8 СинтинОстальное Кроме того, дегазацию осуществл  ют созданием в печи разр жени  до 400 мм врд.ст. Ускорение цементации достигаетс  за счет совмещени  нагрева деталей до температуры с активиэаФ4ей их поверхностей четыреххлористын углеродом. После загрузки деталей в реакционную зону, печи и включени  принудительной циркул ции печ ной атмосферы через капельницу под етс  активизирую0 а  смесь, состо1Ш|а из синтина и четыреххлористого угле рода со следукхчим соотношением компонентов , 8ес«%: Четыреххлористый углерод0 ,2-0,8 Синтин Остальное Высока  температура вызывает дис социацию компонентов активизирующей смеси с образованием защитной цемен :тирующей атмосферы. Активные ато||Ш хлора о тщают, растравливают поверх ность детали, увеличивают площадь взаимодействи  металла с атомами углеродэ« ускор  , таким образом, сорб ционные процессы. При достижении тем пературы цементации прекращаетс  подача активизируюи|ей смеси и проводитс;  дегазаци  печного пространства любым известным способом. Вслед за 74 тем в печь подаетс  синтин и выполн етс  обычна  цементаци  на заданную толщину сло . Способ позвол ет ускорить процесс цементации по сравнению с прототипом JB 2,5 раза при наличии высокой твердости поверхности. Применение кидких составл юи их активизирующей смеси исключает разрушени  четыреххлористым углеродом деталей и узлов оборудовани , позвол ет предварительно составить карбюризатор нужной конс1ентрации без применени  специальных приборов. Пример. Дл  определени  вли ни  дозированного четыреххлористого углерода на скорость химико-термической обработки провод т цементацию деталей из стали 25НЗ в печи Ц-105. На врем  прогрева деталей до температуры цементации (т.е. в течение 1 ч) в печь подавали активизирующую смесь в количестве 108-120 к/мин, содержащую четыреххлористый углерод в синтине в следующем соотношении, вес,%: 0,2, 0,5 и 0,8. При достиже жи температуры цементации (920-930 С с помощью дегазации провод т замену печной атмосфери с четыреххлористым углеродом н цементирующую. Дл  дегазации используют инжекционное устройство, создающее разр жение в печи до 00 мм вод.ст. Врем  дегазации 10 мин. Цементирующа  атмосфера создавалась после дегазации за счет подачи синтина в количестве 180-200 к/мин. У юньшение количества четыреххлористого углерода ниже 0,2 весД замедл ет скорость цементации. Увеличение четыреххлористого углерода сверх 0,8 весЛ вызывает образование участков с обезуглероже ной поверхностью. Предлагаемый способ гюзвол ет ускорить процесс насыщени  в 2,5 раза по сравнению с цен нтацией при посто нной подаче в печь дозированного четыреххлористого углерода. В таблице представлены результаты ементации известным и предлагаемым пособами.

Количество CCI в карбюризаторе , вес

Обцее врем  цементации, ч . Темлература цементации,С

Толщина цементованного сло , мм

Claims (3)

1. Твердость поверхности после закалки и низкого отпуска Формула изобретени  1.Способ цементации конструкцио ных сталей в атмосфере синтина .при температуре насыщени , включающий предварительную обработку деталей в среде, содержао ей четыреххлористый углерод, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации , предварительную обработ|КУ ведут до температуры насыщени  920-930°С в среде синтина с добавле нием четыреххлористого углерода, после чего производ т дегазацию обрдботанных реагентов и замену их на СИНТИИ.
2. 2.Способ по п,1, отличающийс  тем, что предварительную

   0,25-100 0,2 0,5 0,8

   10-15 Ц It k

   980-1000920-930 920-930 920-930

   ,11,3-1,5 1.,5 1,-1,5

   60-62 60-62 59-62

   58-Б2 бработку ведут а среде, содержащей ес.%: Четыреххлористый углерод0 ,2-0,8 Синтии Остальное
3. 3. Способ по П.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что дегазацию .осуществл ют созданием в печи разрежени  до 400 мм водьс-г. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по за вке tf (71/02 кл. С 23 С 11/10, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке tf 282710li/22-02, кл. С 23 С 11/18, 1979.