Способ химико-термической обработки стальных деталей

;о-.тех, нчес„ ж-=х. и4МЙЫтфщ,.! @:, О П И С А Н И Е « ) 620811

ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ ЮВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено05.01.77 (21)2441271/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опублнковано25.08.78.Бюллетень М 31 (45) Дата опубликования описания 12.07 78 (51) М. Кл. ,С 23 С 11/10

Гооударственнвй нометвт

Совета Инннотров СССР во делам нэобретенн» н открытнй (53) УДК 621.785. .5.062.5 (088,8) (72) Автори изобретения Л, Н. Лариков, В, Б. Брик и Н. Н, Бойчук

Институт металлофизики AH Украинской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ изделия.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к нанесению защитных покрытий на изделия из металлов

B CIIflBBOB.

Известен способ, при котором Bpollpcc химико-термической обработки изделий. из стали проводят в жидкой среде (трнэтаноламине) при индукционном нагреве. В этом способе с целью улучшения технологичн«сти процесс насыщения проводится в режиме многoKpBTHol импульсного индукционного нагрееп с чередующимся охлаждением до температуры насыщающей средыв после каждых четырех циклов температура поверхности изделия доводится до 20 С (1) Недостатком такого способа является ограниченный выбор формы изделия, которая должна определяться формой индуктора. Кроме этого, в указанных условиях обработки при диссоциации жидкой среды образуются продукты, ухудшающие контакт насьнцаюшего газа с поверхностью

Известен также способ химико-термической обработки металлических изделий, включающий нагрев изделий и последующую струйную подачу насьпцающего газа с надкритической скоростью. Поскольку в этом способе газ подается в печь с большой скоростью„он одновременно выполняет вентиляционные функции, (2)

Недостатком этого способа является длительность процесса, Кроме того, так как подача струи газа в этом способе производится непрерывно, то обрабатываемые детали подвергаются нагреву по всему объему. Это может привести, например, к росту зерен в сердцевине изделия и ухудшению уровня механических свойств.

Цель изобретения — интесификация процесса насыщения при химико-термической . обработке грнменительно к изделиям различной формы.

Это достигается тем, что нагрев поверхности изделия осуществляют непосредственно импульсной струей насыщающего газа, истекающей с надкритической

620511

Та бл нца 1

Длительность насыщения

Глубина слоя, мм

Температура обработки, С о

Режнм .

Язотермнческий (i ) 180

4ОХНВА

0,015

0,014

650

Циклический (I ) (10 a)

Стационарный (ф) 0,18

680 (120) 4ОХНВА

680 (200) Э32

120

0,14

0,029

4ОХНВА

3600

650

0,025

0,10

0,170

300

20 скоростью; струя газа с указанной скоростью попадает непосредственно на поверхность нагреваемого изделия. Кроме того, нагрев изделия импульсной струей производят многократно.

Подача газа на поверхность изделия по такому способу позволяет быстро производить нагрев поверхностного слоя, в то время как сердцевнна изделия подвергается лишь небольшому нагреву, что благоприятно сказывается на уровне механическнх свойств обрабатываемых деталей. Этот способ позволяет также сократить потери газа за счет обеспечения максимального контакта и вьсокой скорости реакции при взанмодействии насыщающего элемента.

Пример t 1. Проводят химико-термическую обработку иэделий из сталей

40ХНВА н Э32. Подают диссоциированный аммиак, причем истечение нэ сопла осуществляют непрерывно не на образец, а в камеру, температура обработки о

650 С, время выдержки 3 мнн.

П р н м е р 2. Проводят обработку изделий as сталей 4ОХНВА и Э32, ПоДанные табл. 1 и 2 свидетельствуют о том, что прн перноднческом импульсном нагреве изделия струей насыщающего газа, подаваемого непосредственно на дают диссоцнированный аммиак, причем подачу осуществляют периодически в импульсном режиме с надкритической скоростью подачи газа непосредственно на поверхность образца: режим многокрач ного импульсного нагрева поверхностного слоя образца, Температура обработки о

650 С, время обработки 2,5 мин.

Пример 3. Проводят химико-термическую обработку тех же материалов в стационарных условиях, при постоянной о температуре 650 С, выдержка 1 час.

Подачу газа производят в камеру с малымн скоростями М 4CMн

В этом случае нагрев образца осуществляют не эа счет энергии струи газа, а с помощью нагревателя, установленного в рабочем пространстве камеры, Результаты по глубине насьчцаемого слоя н применяемого режима обработки приведены в табл. 1.

Зависимость глубины насыщаемого слоя от колйчества цнклов приведена в табл. 2, обрабатываемую поверхность с надкрнтической скоростью, глубина слоя насъ щення(для стали У10) прн сопоставимой длительности обработки примерно в два

620511

Составитель В. Бряк

Редактор Л. Лашкова Техред А. Богдан

Корректор: С. Патрушева

Заказ 4599/20 Тираж 1177 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений я открытяй

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 раза больше, чем пря импульсном индукционном нагреве; для сталей У10, 40ХНВА я Э32 примерно в 10 раэ больше, чем прн подаче струн газа не на поверхность изделия, а в рабочее пространство камеры. Кроме того, нз сопоставле- ння данных для стали 40ХНВА, полученных по новому способу ХТО пря стационарных нзотермнческнх условиях пря подаче аммиака в камеру с небольшой скоростью (Ч 4(О,О1Ч„ кр. ), следует, что глубина слоя пря новом способе обработки примерно в 10 раз больше,чем прн стандартном способе, несмотря на боль- . шую длительность процесса ХТО (примерно в 30 раз) при последнем.

Формула изобретения

1. Способ химико-термической обработки стальных деталей, включающий нагрев изделий н последующую струйную подачу насыщающего газа с надкрятяческой скоростью, о т л н ч а ю щ я и с я тем, что, с целью интенсификации процесса на"ыщення, нагрев иэделия осуществляют непосредственно импульсной струей, насыщающего газа, 2. Способ по п. 1, о т л я ч а— ю щ я и с я тем, что нагрев изделия импульсной струей прэнзводят миогократйо.

Источники информации, принятые во внимание пря экспертизе:

1. Авторкое свидетельство СССР

М 296702, С 23 С 9/10, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

И 316760, С 23 С 11/10, 1969.