Способ газовой цементации стальных изделий в проходных печах

 

СПОСОБ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ В ПРОХОДНЫХ ПЕЧАХ, включающий нагрев изделий до 930940°С , выдержку при этой температуре в зоне насыщения с последующей выдержкой в зоне диффузии до получения на поверхности концентрации углерода 0,7-1,05%, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности обрабатываемых изделий, выдержку в зоне диффузии проводят при температуре в зависимости от величины заданной концентрации углерода на поверхности изделий и определяют по формуле г 08) Т„аГ 300 (С ПОВ т„ температуры в зоне где диср нас диффузии и в зоне насыщения соответел ственно, °С, заданная требуемая -поа с концентрация углерода на поверхности , вес.%

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5!0 С 23 С 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В(".",. ., iyZ «р

I где (21 ) 3457360/22т02 (22) 22. 06. 82 (46) 23.12.83. Бюл. Р 47 (72) C.Ñ..Ïoëoéêo, В.М.Павлова, Б.В.Драбкин и И.С.Дукаревич (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (53) 621.785.52(088.8) (56) 1. Михайлов Л.А ° Расчет параметров процесса и газового режима при цементации. — "МИТОМ", 1978, В 7, с. 71-75.

2. Буслович Н.М., Полойко Ф.С.

Пути получения заданного качества цементованного слоя в промышленных электропечах. — "МИТОМ", 1979, М 1, с. 52-54. (54)(57) СПОСОБ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ

, ТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИИ В ПРОХОДНЫХ ПЕЧАХ, включающий нагрев изделий до 930940ОС, выдержку при этой температуре в зоне насыщения с последующей выдержкой в зоне диффузии до получения на поверхности концентрации . углерода 0,7-1,05%, о т л и ч а юшийся .тем, что, с целью повышения долговечности обрабатываемых иэделий, выдержку в зоне диффузии проводят при температуре в зависимости от величины заданной концентрации углерода на поверхности изделий и определяют по формуле

T„ — температуры в зоне дну нм

* диффузии и в зоне

O насыщения соответственно,осу

Cppg — заданная требуемая концентрация углерода на поверхности, веса%

1062307

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу газовой цементации стальных. иэделий в проходных печах, включающему нагрев изделий до 930-940оС, выдержку при этой температуре в зоне насыщения с последующей выдержкой в зоне диффу- 40 зии до получения на поверхности концентрации углерода 0,7-1,05%, выдержку в зоне диффузии производят при температуре в зависимости от величины заданной концентрации yr- 45 лерода на поверхности изделий и определяют по Формуле

ДОф Но «ОЭ ° 7

50 где Т, Т„С,С вЂ” температуры в зонах диффузионной и насыщающей выжиоС

Сп б -. заданная требуемая концентрация угле- рода на поверхности изделий, вес.%.

Требуемая долговечность конкретных изделий обеспечивается определен-60 ным распределением концентрации углерода в цементованном слое, одним из параметров которого является содержание углерода на поверхности(Своа) .

Указанный профиль концентрации угле- 5

Изобретение относится к металлур- гии, а именно к химико-термической обработке иэделий в контролируемой атмосфере, в частности к способам газовой цементации, и может быть использовано в машиностроении для уп- 5 рочнения изделий, работающих на абразивный износ.

Известен способ газовой цементации в проходных печах с насыщающей атмосферой, состав атмосферы в которых регулируется независимо от температуры, а температура в зонах насыщающей и диффузионной выдержки одинакова )1) .

Наиболее близким к предлагаемом изобретению является способ газовой цементации в проходных печах с углеродсодержащей атмосферой, включаю- щий технологические зоны насыщающей и диффузионной выдержки, углеродный потенциал атмосферы в которых регулируется независимо и температу° ра в технологических зонах одинакова f2) .

Недостатком известных способов является то, что не вся номенклатура из 25 делий, подвергаемых цементации по указанному способу в одной печи, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к долговечности обрабатываемых изделий. 30

Целью изобретения является повышение долговечности обрабатываемых изделий. рода в слое можно получить только при определенном соотношении длин технологических зон насыщающей и диффузионной выдержки в проходной толкательной печи. Соотношение длин технологических эон в проходных толкательных печах является величиной постоянной для конкретной печи. Это приводит к тому, что лишь ограниченное число типов изделий, цементованных в этих печах, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к распределению углерода в слое, а следовательно, к их долговечности.

Предлагаемый способ химико-термической обработки позволяет в одной проходной печи с данным соотношением длин технологических зон получить требуемое распределение углерода в слое, а следовательно, требуемую долговечность для всей номенклатуры изделий.

Пример 1. Изделия (например, образцы из стали 22X1 HNA) подвергают цементации: загружают в зону нагрева толкательной печи и в нейтральной атмосфере нагревают до рабочей температуры, например 930 С.

Затем изделие подают в зону насыщающей выдержки, где производят насыщение поверхности изделия в науглероживающей атмосфере с углеродным потенциалом, соответствующим прецелу растворимости углерода в аустените для данной температуры.

Прй Т = 930 С углеродный потен0 циал необходимо поддерживать на уровне 1,31,- С.На стадии диффузионной выдержки снижают углеродный потенциал атмосферы и поддерживают

его на нужном уровне (например, для получения на поверхности цементованного слоя 0,9% С) — на уровне 0,87% С. Температуру диффузионной выдеркл:и при этом снижают до

T „ = 900 + 10 C. Затем осуществляют подстуживание изделий и закалку. Долговечность изделий, прошедших цементацию предлагаемям способом, увеличивается на 5% по сравнению с долговечностью изделий, обработанных известным способом с равной температурой в зонах насыщающей и диффузионной выдержки (Т„

T += 930 + 10 С), за счет получения в диффузионном слое требуемого профиля. распределения углерода.

П р и и е р 2. На поверхности цементованного слоя изделий из стали 17ХНЗМА требуется получить концентрацию углерода 0,7% С. B зоне насыщак>щей выдержки поддерживается углеродный потенциал 1,3% С при

Тн = 930 С. 3 зоне диффузионной вы держки углеродный потенциал поддерживают на уровне 0,7%С.Температуру диффузионной выдержки при этом повышают до 960 С. Долговечность из1062307

Способ

Снов>.

% С

Иэделие

Известный

Предлагаемый вечность, Долговечность,%

900 105

960 105

855 105

100 930

100 930

100 930

930

930

0,9

930

930

0,7930

930

1,05

Составитель A.Áóëãà÷

Редактор Н.Рогулич Техред М. Гер гель Корректор А.Ильин

1 01 64/30 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 делий, прошедших цементацию предлагаемым способом, увеличивается на

5% эа счет получения требуемого профиля распределения углерода по сравнению с долговечностью изделий, обработанных известным способом при 5 равных температурах в зонах насыщающей H диффузионной выдержки (Tycho =

= Т „ = 930 С). В зоне диффузионной выдержки углеродный потенциал снижают до уровня 1,05%С.Температуру диффузионной выдержки при этом снижают до 855 С. Долговечность иэделий, подвергнутых цементации пред.

:,лагаемым способом, увеличивается на

5% за счет получения требуемого профиля распределения углерода по сравнению с долговечностью иэделий, об- работанных известным способом при равных температурах в зонах насыающей н диффузионной выдержки ,Тнас Т*5, = 930оС

Данные по обработке известным и предлагаемым способами приведены в таблице.

Иэ таблицы следует, что долговечность изделий, в частности буровых долот, обработанных по предлагаемому способу, на 5% выше, чем долговечность изделий, обработанных по известному способу.