Закалочная среда
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 1) 1/60
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
П0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4642265/02 (22) 31.10.88 (46) 07.03.91. Вюп. 11 9 (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР (72) В.А. Лисовой и Н.В, Гнедой (53) 621.78.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 825654, кл. С 21 D 1/60, 1978, (54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА (57) Изобретение относится к термичесИзобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано для закалки деталей в машиностроении.
Цель изобретения — исключение вредных отходов и стабилизация закалочных свойств среды.
В качестве основного компонент . закалочная среда содержит лигнин, в качестве антисептика — сернокислый натрий, в качестве коагулянта — поверхностно-активное вещество (ПАВ) типа полиакриламида или алеата натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
)1игнин 3,0-14,0
Сер нокислый натрий 0,3-0,9
1IАВ 0,2-0,7
Вода Остальное
Лигнин является отходом промышленной переработки гидролизной промышленности, который в больших количествах (около 1,5 млн.т.) скапливается в
„„SU„„1632986 А 1 кой обработке металлов и может быть использовано для закалки деталей в машиностроении, Цель — исключение вредных отходов и стабилизация закалочных своиств среды. Закалочная среда содержит, мас.%: лигнин 3-14; сернокислый натрий 0,3-0,9; ПАВ 0,2-0,7; вода остальное, Использование данной среды позволяет снизить себестоимость термической обработки металлов.
1 табл. отвалах этих предприятии и загрязняет окружающую среду . Ио своей природе лигнин близок к моносульфитному щелоку, но обладает более высокими антикоррозионными свойствами, свидетельством тому является промышленное получение из него преобразователя ржавчины.
11игнин содержит 5-20 мас,X непрогидрированной целлюлозы, смолы, воски, белки, зольные и гуминовые вещества. Органическая часть состоит из 63-65 мас,% углеводов, 4...9 мас.% водорода, 29...31 мас.% кислорода, остальное — углеводные остатки.
Введение в состав закалочной среды лигнина способствует понижению охлаждающей способности водного раствора, так как в основе лигнина содержатся органические вещества, которые при контакте с нагретой поверхностью детали сгорают с выделением газообразных продуктов, резко снижающих теплоотдачу металла в с реду. Регулируя концентрацию лигнина в водном растворе, можно в широких пределах изменять ох" лаждающую способность закалочных
Среде
В целях подавления процессов сбра" живания закалочной среды, приводящих к нарушению основных эксплуатационных свойств среды, в ее состав введен сернокислый натрий, при растворении которого в воде образуется сернистый ангидрид, который препятствует развитию микроорганизмов брожения. С этой же целью используют сернистый .ангидрид в производстве фруктовых соков и сухих вин..Пределы концентрации сернокислого натрия выбраны экспериментальным путем. Замена сернистокислого натрия сернокислым натрием обусловле" на меньшим вьделением пахучих веществ
ПАВ типа полиакриламида, алеата натрия. и т.п. вводятся в закалочную среду с целью предотвращения выпадения лигнина в осадок и стабилизации эксплуатационных свойств среды. 25
Закалочную среду приготавливают следующим образом. Мелко измельчено ный лигнин разбавляют теплой (40 С) водой и при активном помешивании вводят необходимое количество ПАВ и
NagS0), после 2-часовой вьдержки закалочная среда готова к употреблению.
Проверку свойств среды проводят путем закалки деталей из ст. 40ХС в средах с различной концентрацией компонентов (таблица), 35
Из приведенных результатов следует, что запредельные составы закалочных сред (составы 1 и 5) не обеспечивают качественной закалки деталей: состав 1 — по короблению деталей; состав 5 — по низкой твердости. К недостаткам известного состава следует отнести дефицитность и дороговизну полиакриламида и токсичность двуххромовокислого калия. Кроме того, известная среда очень чувствительна к изменению концентрации полиакриламида, а
° если принять во внимание относительно небольшое его содержание (до 1 мас.%) с в составе среды и большой унос (выгорание) с закаливаемыми деталями (0,003 т на т закаленных деталей), то
1 требуется ежедневный контроль и коректировка состава этой среды путем внесения дополнительного количества компонентов, исходя из интенсивности и продолжительности использования среды.
Закалочная среда содержит бросовый отход-лигнин, стоимость которого зависит ли|пь от транспортно-погрузочных затрат. Остальные компоненты так же недорогие и недефицитные. В качестве
ПАВ.можно применять любое дешевое и доступное вещество типа алеата натрия.
Использование предлагаемой закалочной среды по сравнению с известной позволяет снизить себестоимость термической обработки металлов, повысить качество закаленных изделий.
При использовании предлагаемой закалочной среды отсутствуют пенообразование и различные отложения на поверхности иэделий, что особенно важно при закалке деталей, иДущих на последующую цементацию, азотирование, цианирование и т.п. Предлагаемая saкалочная среда, в частности, способствует замене пожароопасных и токсичных масел, что дает значительный экономический эффект за счет предотвращения ущерба от загрязнения окружающей срелы.
Формула изобретения
Закалочная среда, включающая ПАВ и воду, отличающаяся тем, что, с целью исключения вредных отходов и стабилизации закалочных свойств среды, она дополнительно содержит лигнин и сернокислый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%;
Лигнин 3-14
Сернокислый натрий 0,3-0,9
ПАВ 0,2-0,7
Вода Остальное
1632986
Бр а ко в очные признаки
Содержание компонентов, мас./ Твердость
HPC
Э
ПАВ
Стабильность свойств, сут
Состав
Натрий сернокислый
Лигиин
Коробл ение
Нет сс
tt н
57-58 2
Составитель Т. Бердышевская
Техред И.Яндык . Корректор, С. Иекмар
Редактор Н. Яцола
Заказ 597 Тираж 397 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101
2
4
6 (Известный) 2
8
14
0,2
0,3
0,6
0,9
1,0
0,1
0,2
0,5
0,7
0,8
58
56
54
8
12
17
22
