Закалочная среда

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке изделий из заэвтектоидных низколегированных сталей . Целью изобретения является предотвращение трещинообразования в процессе закалки изделий и исключения пятнистой закалки. При охлаждении стали ШХ 15 в закалочной среде, содержащей 0,5% ПК-2 (железосодержащая полиакриловая кислота), 1,5% KNO азотнокислый калий); 1,5% (углекислый натрий), получается структура мартенсит - избыточные карбиды с твердостью 63-66 HRCj. 2 табл. о е СО 4 N

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1 44789

Ai (51) 4 С 21 D 1/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4013707/22-02 (22) 13. 01. 86 (46) 15,10.87. Бюл. Р 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт подшипниковой промышленности (72) А.В.Бойченко, В.С.Здановский, В.А.Матусевич, В.З.Анненкова, В Л.Анненкова, В.A.Åãîøèí и M.Ã.Âoðoíêoâ (53) 621,78,063 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 724581, кл. С 21 D 1/60, 1980. (54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке изделий иэ заэвтектоидных низколегированных сталей. Целью изобретения является предотвращение трещинообраэования в процессе закалки изделий и исключения

"пятнистой 1 закалки. При охлаждении стали ШХ 15 в эакалочной среде, содержащей 0,57 ПК-2 (железосодержащая полиакриловая кислота), 1,57 KNO азотнокислый калий); 1,5Х Иа СОэ (углекислый натрий), получается структура мартенсит — избыточные карбиды с твердостью 63-66 HRC .

2 табл.

44 789 2 стали ШХ 15 с толщиной стенки 6 мм и цилиндрических образцов из стали

ШХ 15 диаметром до 25 мм с температуры нагрева 830 С. Размер партии на

5 каждый раствор составлял 10 колец и

20 цилиндрических образцов. После термообработки проводили шлифовку до окончательного размера.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Результаты испытаний показали, что предлагаемая среда позволяет повысить охлаждающую способность в области наименьшей устойчивости аусте,нита и снизить скорость охлаждения в области мартенситного превращения, что исключает воэможность трещинообраэования на закаливаемых иэделиях.

Ф о р мул а

1,5-3,5

Остальн ое

Та блица 1

Время охлаждения (с) серебряного термозонда в интервале температур, С

Состав, мас.7

Среда

Температура начала кон.вективно750-550 550-350 350-200 го теплообмена, С

ИзвестПК-2 1,5

ПК-2 1,0

ПК-2 0 5

IIK-2 0,4

8,6

8,6

2,0 .; 220 ая

2,0

4,0

7,5

3,7

1,2

1,8:

3,4

1,0

1,6

220

1 13

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при термической обработке иэделий (например, колец) иэ заэвтектоидных низколегированнык сталей.

Цель изобретения — предотвращение трещинообразования в процессе закалки изделий и исключение пятнистой закалки, Необходимость введения добавок азотнокислого калия и углекислого натрия обусловлена снижением скоростей охлаждения в области мартенситного превращения в процессе закалки изделий с тем, чтобы избежать трещинообразования, а также обеспечить повышение охлаждающей способности в области наименьшей устойчивости аустенита, исключающей пятнистую закалку заэвтектоидных низколегированных сталей.

Для проверки охлаждающей способ-. ности предлагаемой среды были приготовлены водные растворы различной концентрации, которая определялась методом "серебряного шарика".

Результаты проверки охлаждающей способности водных растворов приведены в табл. 1. Оптимизация концентраций обусловливалась следующими параметрами: временем охлаждения в интервале температур 750-550 С (< i с) и температурой начала конвективного теплообмена (., 290 С).

На основании полученных результатов были отобраны водные растворы с определенной концентрацией, в которые проведена закалка партий колец иэ

I н э о б р е т е н .- .;: я

Закалочная среда, содержащая воду и железосодержащую полиакриловую кис25 лоту, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения трещинообразования в процессе закалки изделий и исключения пятнистой" закалки, она дополнительно содержит водорастд0 воримые соли: азотнокислый калий и углекислый натрий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Железосодержащая полиакриловая кислота 0,5-1, О

Азотнокислый калий 1,5-3,5

Углекислый натрий

Вода

1344789

Состав, мас.X

Температура начала конвективноСреда го тенлообмена, С

Предлагаемая

ПК-2 0,5

KNO 1, 5

0,9

0,3

290 атСО 1 5

1,0

0,4

2,9

290

0,8

0,3

3,0

300

0,4

1,0

3,0

300

0 5

2,3

260

ПК-2 1,0

0,8

2,2

260

0,4

2,6

280

280

0,4

2,8

0,9

ПК-2 1,0

KNO 1,5

Ма СО 1,5

ПК-2 0,5

3,5

Na СО 3,5

ПК-2 1,0

КМО, 3,5 а Роэ

ПК-2 0,4

KNO 1,0

Na СО 1,0 кмо, 1,Î 1а СОЗ

ПК-2 0,5

KNO 1,00

Na>CO> 3,5

ПК-2 0,5

KNO 3,5

Na СО 1,0

ПК-2 0 5

Продолжение табл. 1

Время охлаждения (с) серебряного термозонда в интервале температур, С

750-550 550-350 350-200

1344789

Температура начала конСостав мас.Х

Среда вективноro теплообмена, С

0,4

2,95

300

0,8

0,3

3,0

300

1,0

0,4

3,0

295

0,9

0,3

3,0

300

Предлагаемая с

1,9 запредельными концентрациями

0,9

2,2

250

0,7

0,5

2,75

280

1,5

0,6

2,6

275

ПК-2 0,4

KNO 1,5 атСОз 1,5

ПК-2. 0,4

0,9

0,7

2,75

270

KNO 1,5

Na 3,5

ПК-2 0,5

KNO> 3,5

Na СО . 1, 5

ПК-2 1,0

KNO 1,5

Na 3 5

ПК-2 1,0

KNO 3,5

Na CO 1,5

ПК-2 1, 1

КИО 1,0

Na СО 1,0

ПК-2 0,4

4,0

Na>CO> 4,0

ПК-2 1, 1

КХО3 4 0 а,СО, 4,0

Продолжение табл.

Время охлаждения (с) серебряного термозонда в интервале температур, С

750-550 550-350 350-200

1344789

Состав, мас.7

Среда

Температура начала конвективного теплообмена, С

0,7

0,5

2,8

280

0,7

0,5

2,8

280

0,75

0,7

2,8

280

KNOÝ 1

1,7

0,8

2,75

270

0,6

1,5

2,8

275

1,2

0,8

2,65

275

1,2

0,9

2,7

275

1,7

0,8

2,65

270

1,7

0,9

2,7

270

KNO> 3,5

Na СО 3,5

ПК-2 0,4

КИО 3, 5

Na СОа 1, 5

ПК-2 0,4

KNOç 195

Na гСоэ Зю5

ПК-2 1,1

Иа СОЭ 1,5

ПК-2 1, 1

KNO 3,5

Na CO 3,5

ПК-2 0,5

КИО 1,5

Ма СО 1,0

ПК-2 0,5 кыо 1,0

Иа СОэ

ПК-2 1,0

KNO 1, 5

Ма СО 1,0

ПК-2 1,0

KNO 1,0

Продолжение табл. 1

ГВремя охлаждения (с) серебряного термоэопда в интервале температуруос

750-550 550-350 350-200

1344789

Состав мас.Х

Температура начала конСреда вектнвноro теплообмена, С

Na,C0> 1,5

ПК-2 1, 1

KNO, 1,5

Na СО 3,5

ПК-2 1, 1

КЮ 3,5

1,8

0,7

2,7

280

0,5

1,7

280

Na>CO> 1,5

ПК-2 1,1

260

0,8

2,3

260

2,3

0,7

1,9

270

2,4

0,7

1,7

275

2,5

0,6

1,6

280

0 5

1,0

2,7

280

0,6

1,2

KNO 1,О

Na>CO 1,5

ПК-2 1, 1

KNO 1,5

Na CO1 1,О

ПК-2 1,1

KNO 1,О

Na

ПК-2 1, 1

4,о

Ма СО 1,0

ПК-.2 1,0

KNO9 4„0

Na 4,0

ПК-2 1, О

КМО 4, О

Na>СО 1,0

Продолжение табл. 1

Время охлаждения (с) серебряного термозонпа в интервале температур,оС

750-550 550-, 350 350-200

1344789

Табл пда 2

Состав, мас.7.

Твердость, ННС, Наличие мягких пятен

Среда

Наличие мягких пятен

Микроструктура

Наличие трещин после т/о от партии, X после т/о от партии, Ж после шлифования от партии, 7.

ИзвестПК-2 1,5 56-59

ПК-2 1,0 58-61

ПК-2 0,5 59-62

100

Мелкокристаллический мартенсит ная

100

30

30

Предлагаемая

ПК-2 0,5

KNO3 1,5 63-66

Нет

Нет

NaqCO, 1,5

ПК-2 1,0

KNO3 1, 5 63-65

Скрытокристаллический мартенсит + избыточные карбиды

Нет

Нет

Na>GO 1,5

ПК-2 0,5

KNO 3,5 64-66

Na Со, 3,5

ПК-2 1,0 64,5-66

KNO> 3,5

Na 3,5

Нет

Нет

Нет

Нет

Мелкокристаллический мартенсит + избыточные карбиды.

Составитель А.Орешкина

Редактор Н.Киштулинец Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Заказ 4888/27 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4