Способ газовой цементации стальных изделий

 

1. СПОСОБ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТА ЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий нагрев до температуры обработки и выдержку в насЕлцаюцей среде, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры обработки и интенсификации процесса насыщения нагрев осуществляют до 600-700 С, а выдержку проводят,в парах ферроцена, подаваемых в рабочую зону печи в.токе газа-носителя. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а .ю щ и и с я тем, что пары ферроцена получают путем предварительного нагрева ферроцена до 90-130°С. 3.Способ по п. 1, отлича ю-, щ и и с я тем, что в.качестве газаносителя используют азот.§

,SU„„! 0065 А

СОЮЗ СООЕТСНИХ

И М.3(щ С 23 С 11 /12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТЬЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :.: ., Н ABTOPCHOIAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3302711/22-02 (22) 17.06.81 (46) 23.03.83. Бюл. В 11 (72) В. Н. 1Иап ыников (71) Тамбовский институт химического машиностроения (53) 621.785.52(088.8 ) (56) 1. Минкевич A. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов..

М., "Машиностроение", 1965, с. 61.

2. Калинин A. И. и др. Синтиновый . рациональный карбюризатор для газо вой цементации. - "Металловедение и термическая обработка металлов", 1956, 9 11. (54) (57) 1. СПОСОБ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТА ЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий нагрев до температуры обработки и .выдержку в насыщающей среде, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения температуры обработки и аатенсификации процесса насыщения нагрев осуществляют до 600-700 С, а выдержку проводят.в парах ферроцена, подаваемых в рабочую зону печи в,токе

:газа-носителя.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а.ю шийся тем, что пары ферроцена получают путем предварительного нагрева ферроцена до 90-130 С. .3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в.качестве газаносителя используют азот.

1006539

Составитель Л. Бурлинова

Редактор Н. Егорова Техред Л.Пекарь КорректорЕ. Рошко

Заказ 2057/44 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к металлур" гни, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано в среднем, энергетическом и химическом машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин.

Известны способы газовой цементации с использованием s качестве карбюриэаторов газов: природного (9297% СН ), светильного (20-35% СН4, 10

5-25% Co), коксового (20-25% СН

4-10% Со), а также газов, получаемых при газификации синтина, бензола, пиробензола.

Сущность указанных способов эаклю-15 чается в изотермической выдержке изделий в углеродсодержащей атмосфере при 910-950 С (1 ).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ газовой цементации с использованием в качестве карбюризатора синтина при

910-950 С (2 ).

Недостатком известного способа являются высокие температуры иэотермической выдержки, что нередко приводит к значительным короблениям и деформациям, и низкие скорости формирования диффузионных слоев. 30

Целью изобрстения являются снижение температуры обработки и интенсификации процесса насыщения.

Это приводит к повышению надежностй и долговечности изделий, работа- 35е ющих в парах трения при значительных контактных нагрузках.

Поставленная цель достигается тем, что по способу, включающему нагрев до температуры. обработки и 40 выдержку в насыщающей среде, нагрев осуществляют до 600-700оС, а выдержку ведут в парах ферроцена, подаваемых в рабочую зону печи в токе газа-носителя, в качестве которого используют азот.

При этом пары ферроцена получают путем предварительного нагрева его до 90-130 С.

Предлагаемый способ ниэкотемпературной газовой цементации изделий 50 реализуется следующим образом.

Обрабатываемые детали помещаются в рабочую зону и нагреваются в токе азота до температур иэотермической выдержки. Затем в печь из сублиматора в потоке азота подают пары ферроцена. Глубина цементо- ванного слоя определяется продолжительностью процесса и температурой чзотермической выдержки, от которой, в свою очередь, зависит скорость разложения ферроцена, После проведения иэотермической выдержки изделия охлаждают в азотной атмосфере. ферроцен, являющийся источником активного углерода, при 90-130 С сублимирует, а при температурах выше 350 С разлагается по схеме (C5H y) 2Fe - Fe + 8С + 2СН4+ Н2.

Пример 1. Изделия из техни ческого железа, подвергаемые цементации, помещают в термическую печь, в которой создают защитную атмосферу, вводя в рабочий объем азот. Нагревают печь дл 600 С, после чего в рабочую зону подают пары ферроцена, которые транспортируют током азота из сублиматора, имеющего температуру 110 С. Обработка изделий в течение 1 ч по указанному режиму позволяет получить цементированный слой глубиной 450-500 мкм.

Пример 2. Реализация данного режима цементации на иэделиях иэ Ст. . 10 при температуре в рабочей зоне печи 700ОC и прочих равных условиях (пример 1) обеспечивает формирование диффузионного слоя глубиной 400-420 мкм.

Цементация по известному способу при 600ОC позволяет получить слой, равный лишь 65 мкм.

Таким образом, использование предлагаемого способа ниэкотемпературной газовой цементации.обеспечивает по сравнению с известными способами интенсификацию процессов в

3-4 раза; возможность проведения процесса цементаций при пониженных температурах (600-700ОС); повышение надежности и долговечности изделий, работающих в парах трения при значительных контактных нагрузках.