SU940333A1

SU940333A1 - Electrolyte for steel carburizing

Info

Publication number: SU940333A1
Application number: SU803241185A
Authority: SU
Inventors: А.М. Сухотин; В.Г. Хорошайлов; В.А. Зайцев; Реснер Экарт; Маркс Гюнтер; Вихт Ганс
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина; Высшее Техническое Учебное Заведение (Карл-Маркс-Штадт)
Priority date: 1980-12-17
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1985-12-23

Abstract

1. ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛИ, содержащий водный раствор ацетона и хлористого водорода. отличающийс тем, что, с целью снижени расхода электроэнергии и потерь металла, электролит дополнительно содержит смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликол при следуницем соотношении компонентой, мае.%: Хлористый водород 2,0-5,0 Ацетон2,0-10,0 Смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликол 0,1-0,5 ВодаОстальное 2. Электролит по nd, о т л и чающийс тем, что полиэти (Л ленгликоль содержит 100 моль окиси этилена.1. ELECTROLYTE FOR STEEL CEMENT, containing an aqueous solution of acetone and hydrogen chloride. characterized in that, in order to reduce energy consumption and metal losses, the electrolyte additionally contains a mixture of esters of cetyl and stearyl alcohols and polyethylene glycol at the following ratio of the component, may.%: Hydrogen chloride 2.0-5.0 Acetone 2.0-10-10 A mixture of esters of cetyl and stearyl alcohols and polyethylene glycol 0.1-0.5 Water Remaining 2. The electrolyte is in nd, about tl and is based on the fact that polyethylene (L-glycol contains 100 moles of ethylene oxide.

Description

4i4i

О СОAbout WITH

соwith

CQCQ

Изобретение относитс к химико-термической обработке, широко используемой в машиностроении, в частност к поверхностному упрочнению сталей цементацией в электролитной плазме, при анодном процессе.The invention relates to chemical heat treatment, widely used in mechanical engineering, in particular, to surface hardening of steels by cementation in electrolyte plasma, during the anodic process.

Известен электролит дл цементации , содержащий Нсг и воду, цементацию в кото(он провод т при напр жении 200 В, токе 8А и температуре , Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс электролит дл цементации, содержащий водный раствор ацетона и хлористого водорода .A cementation cementation electrolyte is known, containing HCG and water, cementation in which (it is carried out at a voltage of 200 V, current 8A, and temperature). The electrolyte for cementation, containing an aqueous solution of acetone and chloride hydrogen.

Цементаци в этом электролите осуществл етс при температуре водного раствора 35 С и напр жении на ванне от 160 до 200 В Проверка показала, что этот электролит обладает недостатками: цементаци в этом электролите требует большого расхода электроэнергии и сопровождаетс значительными потер ми металла , привод щими к изменению размеров издели во врем обработки.Cementation in this electrolyte is carried out at an aqueous solution temperature of 35 ° C and a voltage on the bath from 160 to 200 V. The test showed that this electrolyte has drawbacks: the cementation in this electrolyte requires a large consumption of electricity and is accompanied by significant metal losses resulting in a change product sizes during processing.

Целью изобретени вл етс снижение расхода электроэнергии и потерь металла.The aim of the invention is to reduce power consumption and metal loss.

Дл достижени поставленной цели электролит дл цементации стали, содержащий водный раствор ацетона и хлористого водорода, дополнительно содержит смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликол при следующем соотношении компонентов, мас.%:To achieve this goal, the electrolyte for steel cementation, containing an aqueous solution of acetone and hydrogen chloride, additionally contains a mixture of esters of cetyl and stearyl alcohols and polyethylene glycol in the following ratio, wt.%:

Хлористый водород 2,0-5,0 Ацетон2,0-10,0Hydrogen chloride 2,0-5,0 Acetone 2,0-10,0

Смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликол , состо щего из 100 моль окиси этилена0,1-0,5A mixture of cetyl and stearyl alcohols and polyethylene glycol, consisting of 100 moles of ethylene oxide 0.1-0.5

ВодаОстальноеWaterEverything

При этом полиэтиленгликоль содержит 100 моль окиси этилена.At the same time polyethylene glycol contains 100 moles of ethylene oxide.

Испытани провод т при анодном электролитном нагреве цилиндрического образца диаметром 5 мм из стали 3 с целью его цементации при температурах образца от 830 до , погруженного на глубину 15 мм в растворы электролитов следующих составов , мас.%:The tests were carried out with anodic electrolytic heating of a cylindrical sample with a diameter of 5 mm of steel 3 with the purpose of cementation at sample temperatures from 830 to 15 mm immersed in electrolyte solutions of the following composition, wt.%:

Пример 1 (Предлаглемт.пЧ раствор электролита).Example 1 (Prepositioning solution electrolyte solution).

Хлористый водород 2,0 Ацетон2,0Hydrogen Chloride 2.0 Acetone2.0

Смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликол , состо щего изA mixture of cetyl and stearyl alcohols and polyethylene glycol, consisting of

100 моль окиси100 mol of oxide

этилена0,1ethylene0,1

ВодаОстальноеWaterEverything

П р и м е р . п (Предлагаемый раствор электролита).PRI me R. p (The proposed electrolyte solution).

Хлористый водород 5,0 Ацетон10,0Hydrogen chloride 5,0 Acetone 10,0

Смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и по0 иэтиленгликол , состо щего из 100 моль окиси этилена0,5A mixture of cetyl and stearyl alcohols and po and ethylene glycol consisting of 100 moles of ethylene oxide

ВодаОстальноеWaterEverything

5 Пример 1Н (Предлагаемый раствор электролита).5 Example 1H (Suggested electrolyte solution).

Хлористьй водород 3,0 Ацетон5,0Hydrogen chloride 3.0 Acetone5.0

Смесь эфиров цети0 лового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликол . состо щего из 100 моль окиси этилена0,4A mixture of esters of cetyl and stearyl alcohols and polyethylene glycol. consisting of 100 mol of ethylene oxide

ВодаОстальноеWaterEverything

Пример iv (Контрольный, по составу - прототипу). Хлористьй водород 3,0 Ацетон5,0Example iv (Control, in composition - prototype). Hydrogen chloride 3.0 Acetone5.0

ВодаОстальноеWaterEverything

Пример V (Контрольный, по составу - прототипу).Example V (Control, composition - the prototype).

Хлористьй водород 5,0 Ацетон10,0Hydrogen chloride 5,0 Acetone 10,0

ВодаОстальноеWaterEverything

Пример (Контрольньй, по составу - прототипу).Example (control, in composition - the prototype).

Хлористьй водород 2,0 Ацетон2,0Hydrogen chloride 2.0 Acetone2,0

ВодаОстальноеWaterEverything

Получены следующие результаты. 1. При напр жении 233 В, температуре электролита 26°С, плотности тока 0,76 А/см в электролите 1 в течение 4 мин на стали ст.З получен цементованньй слой толщиной 0,036 мм при расходе электроэнергни 0,030 кВт/ч и потер х металла 45 мг.The following results were obtained. 1. At a voltage of 233 V, an electrolyte temperature of 26 ° C, a current density of 0.76 A / cm in electrolyte 1 for 4 minutes, a cement layer with a thickness of 0.036 mm was obtained on the steel of the steel S with a consumption of electric power of 0.030 kW / h and losses metal 45 mg.

2.При напр жении 237 В, температуре электролита 26 С, плотности тока 1,04 А/см в электролите Q2. At a voltage of 237 V, an electrolyte temperature of 26 C, a current density of 1.04 A / cm in an electrolyte Q

в течение 4 мин на стали ст.З получен цементованный слой толщиной 0,065 мм при расходе электроэнергии 0,041 кВт/ч и потер х металла 49 мг.within 4 minutes, a cemented layer with a thickness of 0.065 mm was obtained on steel st. 3 with a power consumption of 0.041 kW / h and a metal loss of 49 mg.

3.При напр жении 241 В, температуре электролита , плотности тока 0,77 А/см в электролите № в течение 4 мин на стали ст.З получен цементованный слой толщиной 0,070 мм при расходе электроэнергии-.3.With a voltage of 241 V, electrolyte temperature, current density of 0.77 A / cm in electrolyte no. For 4 minutes, a cemented layer with a thickness of 0.070 mm was obtained on steel of steel.

0,031 кВт/ч и потер х металла 62 мг.0.031 kW / h and metal loss x 62 mg.

4.При напр жении 236 В , температуре электролита , при плотности анодного тока 1,78 А/см в электролите W в течение 4 мин анодного электроплазменного нагрева на стали ст.З получен цементованный слой толщиной 0,075 мм при расходе электроэнергии за врем обработки 0,070 кВт/ч и потер х металла 74 мг,4.With a voltage of 236 V, electrolyte temperature, at an anode current density of 1.78 A / cm, in an electrolyte W for 4 min of anodic electroplasmic heating on steel st. / h and metal x lost 74 mg

5.При напр жении 238 В, температуре электролита , при плотности тока 1,24 А/см в электролите v в течение 4 мин на стали ст.З получен цементованный слой толщиной 0,065 мм при расходе электроэнергии5. At a voltage of 238 V, the electrolyte temperature, at a current density of 1.24 A / cm in the electrolyte v for 4 minutes, a cemented layer with a thickness of 0.065 mm was obtained on steel of steel C.

0,049 кВт/ч и потер х металла 65 мг.0.049 kW / h and metal loss x 65 mg.

4033340333

6. При напр жении 230 В, температуре электролита , плотности тока 1,52 А/см в электролите vj в течение 4 мин на стали ст.З получен6. At a voltage of 230 V, the temperature of the electrolyte, the current density of 1.52 A / cm in the electrolyte vj for 4 min on steel.

5 цементованньй слой толщиной 0,030 мм при расходе электроэнергии 0,058 кВт/ч и потер х металла 76 мг.5 cement layer with a thickness of 0.030 mm with a power consumption of 0.058 kW / h and metal loss of 76 mg.

Сравнение приведенных данных показьгоает, что получение цементованtO ного сло равной толщины по предлагаемому составу требует меньшего расхода электроэнергии и приводит к меньшим потер м металла, чем по состёву-прототипу, меньшей плотности анодного тока, и следовательно, меньшим расходам на охлаждение электролита . Снижение расхода электроэнергии при введении в электролит смеси эфиров цет лового и стеарило20 вого спиртов и полиэтиленгликол , состо щего из 100 моль окиси этилена , имеет место всегда, независимо от типа процесса химико-термической обработки. Предлагаемый электролитComparison of the data shows that obtaining a cement layer of equal thickness according to the proposed composition requires less power consumption and leads to less metal loss than in prototype, less anodic current density, and therefore less to cool the electrolyte. Reduction of electric energy consumption when introducing into the electrolyte a mixture of ethers of cether and stearyl alcohol and polyethylene glycol, consisting of 100 moles of ethylene oxide, always takes place, regardless of the type of chemical heat treatment process. The proposed electrolyte

25 .дл цементации стали при анодном25.dl steel cementation at anodic

процессе в электролитах обеспечивает по сравнению с существукщими составами значительное снижение расхода электроэнергии; уменьшение потерьthe process in electrolytes provides a significant reduction in power consumption compared with existing formulations; loss reduction

30 металла и, следовательно, меньшее изменение размеров издели при обработке снижение анодной плотности тока, а также уменьшение расходов на охлаждение электролита.30 metal and, consequently, a smaller change in the dimensions of the product during processing, a decrease in the anode current density, as well as a decrease in the cost of cooling the electrolyte.

Claims

1. ELECTROLYTE FOR CEMENTATION OF STEEL, containing an aqueous solution of acetone and hydrogen chloride, characterized in that, in order to reduce energy consumption and metal losses, the electrolyte additionally contains a mixture of esters of cetyl and stearic alcohols and polyethylene glycol in the following ratio, May. 7 ":

Hydrogen chloride

Acetone

Mixture of esters of cetyl and stearic alcohols and polyethylene glycol Water

2.0-5.0

2.0-10.0

0.1-0.5

Rest

2. The electrolyte according to claim 1, wherein the polyethylene glycol contains 100 mol of ethylene oxide.