Способ упрочнения штампов из инструментальных сталей

Авторы патента:

C23C10/14 - с диффундированием более одного элемента в одну стадию

C23C10/04 - диффузия в выбранный участок поверхности, например с использованием масок

Изобретение относится к способу химико-термической обработки инструментальных сталей, преимущественно к обработке инструментальных сталей для повышения их прочностных характеристик . Цель изобретения - интенсификация процесса химико-термической обработки и повышение эксплуатационной стойкости штампа. Перед нанесением обмазки штампы загружают в печь при температуре закалки на 5-10 мин или покрывают поверхности штампов раствором медного купороса на 1 - 5 мин. Затем наносят обмазку, содержащую карбамид и смесь для борирования, и защитную обмазку, проводят сушку и последующее борирование и азотирование в процессе нагрева штампа под закалку. После нагрева под закалку удаляют обмазку, проводят закалку штампа в масле, отпуск и окончательную чистку. Повышение эксплуатационной стойкости штампа достигается увеличением глубины упрочненного слоя за счет активности насьпцения при нагреве под закалку. -1 з.п. ф-лы, 1 табл. i О) со сд

союз совЕтсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1350190 А1 (5И 4 С 23 С 10/04, 10/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

I(21) 4096624/31-02 (22) 16.07.86 (46) 07. 11.87. Бюл. В 41 (71) Алтайский политехнический институт им. И.И.Ползунова и Алтайский тракторный завод им. М.И.Калинина (72) Г.А.Околович, Н.С.Салманов, В.Б.Бутыгин, А.А.Дерфлер и А.В.Филаткин (53) 621.785.539(088.8) (56) Патент ГДР Ф 2001358, кл. С 23 С 3/00, С 23 С 9/00, 198 1.

Verfahren zur Erzengung von Vershlei в -schirzschichten durch Borieren. вЂ” Inzenhofer А.МаясЬ вЂ” Anlag вЂ” Uerfahr, 1984, Ф 12, s. 50, 52-53. (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ШТАМПОВ ИЗ

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к способу химико-термической обработки инструментальных сталей, преимущественно к обработке инструментальных сталей для повышения их прочностных характеристик. Цель изобретения вЂ” интенсификация процесса химико-термической обработки и повышение эксплуатационной стойкости штампа. Перед нанесением обмазки штампы загружают в печь при температуре закалки на 5-10 мин или покрывают поверхности штампов раствором медного купороса на

5 мин. Затем наносят обмаэку, содержащую карбамиц и смесь для борирования, и защитную обмазку, проводят сушку и последующее борирование и азотирование в процессе нагрева штампа под закалку. После нагрева под закалку удаляют обмазку, проводят закалку штампа в масле, отпуск и окончательную чистку. Повышение эксплуатационной стойкости штампа достигается увеличением глубины упрочненного слоя эа счет активности насыщения при нагреве под закалку..! з.п. ф-лы, 1 табл.

1350190

Изобретение относится к способам химико-термической упрочняющей обработки инструментальных сталей, преимущественно штампового назначения, и может быть использовано при обработке инструментальных сталей для повышения их прочностных характеристик.

Цель изобретения вЂ” интенсификация процесса и повышение эксплуатационной 10 стойкости штампа.

Сущность изобретения заключается в том, что на поверхность изделия (штампа) наносят обмазку, содержащую состав для борирования, например l5 (смесь 1) 40Х В С + 607 Na„B<0 c добавлением 40-60Х В О по массе и карбамид, и затем одноыременно с борированием проводят азотирование из обмазки в процессе нагрева изделия под 20 закалку.

Для интенсификации процесса химико-термической обработки изделие (штамп) перед нанесением обмазки загружают в печь при температуре закал- 25 ки на 5-10 мин для образования оксидной пленки толщиной 1-2 мкм, обеспечивающей максимальное насыщение поверхности, или покрывают раствором медного купороса на 1-5 мин для обра- 30 зования слоя. меди вЂ” активатора процесса насыщения. Затем порошок смеси состава для борирования (смесь 1:

407. В С + 607. Na>H O,с добавлением

40-607 В О от массы) разводят на этилсиликате и наносят на поверхность штампа слоем 2-5 мм, одновременно заполняют наполнителем (карбамидом) и покрывают защитной обмазкой из кварцевого песка и маршаллита на гидро- 4О лизованном этилсиликате слоем 5-10 мм.

Просушивают на воздухе в течение 24 ч. Карбамид ускоряет сушку =.à счет повышенной гигроскопичности, Подготовленные штампы загружают в 45 нагревательную печь и при нагреве под закалку осуществляют азотирование и борирование иэ обмазки, содержащей карбамид и состав для борирования.

Перед охлаждением штампов в масле обмазку удаляют с поверхности гравюры.

Затем штампы подвергают отпуску, после чего окончательно очищают. Оставшиеся частицы легко удаляются при ковке или штамповке заготовок. !

Карбамид активизирует процесс борирования, создавая в насыщающей среде активную газовую фразу: (NH ), CO

- NH> + СО + .0,5 N2 + 0,5 Н . В этой атмосфере происходит насыщение стали азотом, углеродом и бором.

Повышение эксплуатационной стойкости штампов достигается увеличением глубины упрочненного слоя эа счет активности насыщения при нагреве под закалку.

Проводили измерения толщины упрочненного слоя и испытания стойкости образцов штампов из стали в результате химико-термической обработки после нанесения обмазки, содержащей состав для борирования и карбамид, и с предварительным образованием оксидной пленки или слоя меди на поверхности штампа в результате обработки раствором CuSO .

Результаты йспытаний и параметры химико-термической обработки представлены в таблице.

Таким образом, способ химико-термической обработки позволяет интенсифицировать процесс упрочнения, достичь большей глубины бороазотированного слоя и повысить стойкость горячих штампов, Формула и з обре т е н и я

1. Способ упрочнения штампов из инструментальных сталей, включающий нанесение обмазки, борирование при нагреве под закалку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения эксплуатационной стойкости штампа, одновременно с борированием осуществляют азотирование путем введения в обмазку карбамида.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью дополнительной интенсификации процесса, перед нанесением обмазки для получения слоя окиси железа штампы выдерживают в течение 5-10 мин при температуре закалки или покрывают поверхность штампа раствором медного купороса на 1-5 мин.

1350190

Способ

Состав насьщ1ающей среды

Режим обJ работки

Толщина слоя

Толщина Стойкость

1 упрочнения тыс. по ковок слоя, мкм оксида

Fe,ìKì л поверхности лучения слоя оксида железа, мин

Известный Контролируемая атмосфера

860 4,0

35-45

5,0-6,0

Предлагаемый

Смесь 1 +

+ карбамид

860 4,0

60-70 7,0-8,0

860 4 О 5

1,О.

65-75 8,0-9,0

70-80 8,0-9,0

ТО

2,0

1,0

60-70

70-80

2,0

860 4,0

65-75

1,0

65-75

5,0

60-70 7,5-8,5

3,0

7,0-8,0

65-75

1,О

7,5-8,5

5,0

Составитель Г.Дорофеев

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Редактор В.Петраш

Тираж 937 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5231/25

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãáðoä, ул.Проектная, 4

Слой оксида железа+смесь 1 +

+ карбамид

Раствор CuSO о

+ смесь 1 +

+ карбамид

Время нагрева для поВремя выдержки на раствора CuSO, мин

7,0-8,0

8,0-9,0

7,5-8,5

Способ упрочнения штампов из инструментальных сталей

Способ защиты металлов от окисления при повышенных температурах // 1094398

Способ химико-термической обработки титана // 309070

Способ нанесения покрытия из интерметаллического соединения ниобия с оловом(nbssn) // 185661

Способ диффузионного газового насыщения поверхности железа и стали // 91986

Способ газовой цементации инструмента // 62341

Способ термического наращивания из газовой фары на поверхность металлических изделий твердых сплавов // 49238

Способ осаждения гафния и циркония на раскаленном теле // 13006

Способ локальной защиты изделия от газового алитирования // 2228969

Изобретение относится к химико-термической обработке жаропрочных сплавов и может быть использовано в машиностроении

Способ защиты участков поверхности детали // 2232205

Изобретение относится к химико-термической обработке деталей и может быть использовано в авиакосмической технике, энергомашиностроении, электротехнике и других отраслях промышленности

Модификаторы для интерметаллического слоя // 2268322

Изобретение относится к образованию интерметаллического слоя на металлической детали и, в особенности, к образованию интерметаллического слоя на поверхности металлической детали реактивного двигателя, обтекаемой воздушным потоком

Способ получения рисунка на поверхности стальных изделий // 2395404

Изобретение относится к получению рисунка, в том числе и художественного, на поверхности стальных изделий, например на поверхности клинков, ножей, кинжалов

Способ многокомпонентного диффузионного насыщения поверхностей деталей // 2186873

Изобретение относится к химико-термической обработке деталей в циркулирующей газовой среде и может найти широкое применение как в энергетическом машиностроении, в частности авиационном и космическом, так и в других отраслях народного хозяйства

Способ диффузионного хромоалитирования поверхности детали // 2270880

Изобретение относится к химико-термической обработке деталей в циркулирующей газовой среде

Способ диффузионного насыщения деталей // 2347847

Изобретение относится к области химико-термической обработки, а именно к способам диффузионного насыщения деталей, изготовленных из жаропрочных сплавов на основе никеля, применяемых для работы в условиях воздействия агрессивной газовой среды при температурах 700-1100°С

Способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов // 2419677

Изобретение относится к химико-термической обработке и может быть использовано в авиадвигателестроении, машиностроении и других отраслях промышленности

Способ химико-термической обработки деталей из никелевых сплавов // 2462535

Изобретение относится к металлургии, в частности к разделу химико-термической обработки деталей

Способ химико-термической обработки стальных деталей // 1650773

Изобретение относится к металлургии , в частности к способам химико-термической обработки стальных деталей, и может быть использовано в машиностроении Цель изобретения - увеличение износостойкости деталей, преимущественно режущего инструмента

Способ получения защитного покрытия, содержащего алюминий и цирконий, на металлической детали // 2487963

Изобретение относится к улучшенному способу алюминирования такого типа путем осаждения из паровой фазы с одновременным осаждением циркония, позволяющему, в частности, управлять концентрацией Zr в покрытии

Способ формирования защитного покрытия на поверхности металлической детали // 2579404

Изобретение относится к способу формирования на поверхности металлической детали защитного покрытия, содержащего алюминий и цирконий. Проводят этапы, на которых деталь и карбюризатор из сплава алюминия вводят в контакт с газом при температуре обработки в камере обработки, при этом газ содержит газ-носитель и активатор, активатор взаимодействует с карбюризатором с образованием газообразного галогенида алюминия, который разлагается на поверхности детали с осаждением на нее металлического алюминия. Активатор содержит соль циркония, полученную из гранулированной соли циркония, при этом реакции диссоциации соли циркония протекают в интервале температур диссоциации с образованием на поверхности детали покрытия из металлического Zr. Осуществляют постепенный нагрев детали, карбюризатора и гранул соли циркония в камере, начиная от комнатной температуры до температуры обработки. Давление в камере обработки поддерживают повышенным по сравнению с атмосферным без циркуляции газа-носителя в интервале температур, соответствующем реакциям диссоциации соли циркония. Обеспечивают циркуляцию газа-носителя через камеру после превышения температуры в камере интервала температур диссоциации соли циркония, формируют на поверхности диффузный алюминирующий слой, формируют дополнительный алюминирующий слой на диффузном алюминирующем слое, сформированном на поверхности металлической детали. Цирконий осаждают на межфазной границе между диффузным алюминирующим слоем и дополнительным алюминирующим слоем. Обеспечивается увеличенный срок службы изделия за счет улучшения его коррозионной стойкости. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.