Закалочная среда
Изобретение относится к машиностроению , в частности к закалочным средам,и может быть применено при термической обработке стальгагк изделий . Цель изобретения - повышение качества закалки за счет исключения поверхностного троостита, снижение трещинообразования и коррозии р процессе закалки изделий. Предлагаемая закалочная среда содержит нитрит натрия, углекислую соль, нитрат натрия или калия, тринатрийфосфат и воду при следующих соотношениях компонентов , мас.%: углекислый натрий или калий 3,0-4,0; нитрит натрия 1,5-2,5; нитрат натрия или калия 3,0-4,5; тринатрийфосфат 2,5-4,0; вода - остальное . 1 з.п. ф-лы, 3 табл. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК!
А 4 С 21 D 1/60
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4160139/:3-02 (22) 12.12.86 (46) 15,09.88, Бюл. 1! 34 (7!) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт подшнпниковой промьппленности (72) А.В.Бойченко, В.С.Здановский, В.А.Матусевич и А.Н.Кулаков (53} 62).785.063 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 591520, кл . С 21 D 1/60, 1976.
Авторское свидетельство СССР
Р 768831 кл. С 21 D 1/60, 1977.
„.,ви„„идами и (54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к эакалочным средам,и может быть применено при термической обработке стальных изделий. 1!ель изобретения — повьппение качества закалки за счет исключения поверхностного троостита, снижение трещинообраэования и коррозии в процессе закалки изделий. Предлагаемая эакалочная среда содержит нитрит натрия, углекислую соль, нитрат натрия или калия, тринатрийфасфат и воду при следующих соотношениях компонентов, мас.7: углекислый натрий или калий 3,0-4,0; нитрит натрия 1,5-2, ; ф нитрат натрия или калия 3,0-4 5; тринатрийфосфат 2,5-4,0; вода — остальное. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
С:
1423605
Изобретение относится к машиностроению, в частности к закалочным средам, и может быть применено при термической обработке стальных изде5 лий.
Цель изобретения — повышение качества закалки за счет исключения по3,0-4,0
1,5-2,5
30
Результаты проверки охлаждающей способности водных растворов приведены в табл,!.
Несмотря на то, что увеличение концентрации компонентов в растворе приводит к увеличению скоростей охлаждения в интервале темпеРатуР 55
750-350 С и снижению скоростей охлаждения в интервале температур 350 о
200 С, зто в свою очередь приводит к снижению растворимости, в частносверхностного троостита и снижение трещинообразования и коррозии в процессе закалки изделий.
Предлагаемая закалочная среда содержит нитрит натрия, углекислую соль, нитрат натрия или калия, три.натрийфосфат и воду при следующих 15 соотношениях компонентов, мас.7.:
Углекислый натрий или калий
Нитрит натрия
Нитрат натрия или калия 3,0-4,.5
Тринатрийфосфат 2,5-4,0
Вода Остальное
Водные растворы солей в указанных концентрациях значительно ускоряют 25 срыв паровой пленки на охла даемой поверхности закаливаемых изделий в интервале температур наименьшей устойчивости переохлажденного аустенита за счет быстрого отвода тепла, Эти растворы обеспечивают также снижение скорости охлаждения в интервале температур мартенситного превращения, что позволяет избежать трещинообразования. Введе ще в водный ра- 35 створ тринатрийфосфата и нитрита натрия, которые являются ингибиторами, в указанных концентрациях обеспечивают антикоррозионную защиту в процессе закалки и после нее, 40
Лля проверки охлаждающей способности предлагаемой закалочной среды были приготовлены водные растворы различной концентрации, которая определялась методом "серебряного шари- 45 ка 1, ти, происходит выкристаллизация иэ раствора солей нитрата натрия или калия, что снижает стабильность технологических параметров закалочной среды.
На основании полученных результатов были отобраны водные растворы предлагаемой эакалочной среды и известной, приведенные в табл.2.
Пример. В приготовленные растворы была проведена закалка партий колец с толщиной стенки 6 мм и цилиндрических роликов диаметром
10 — 30 мм иэ стали ШХ15. Размер партии «а каждый раствор составлял 10 колец и 15 цилиндрических роликов.
После закалки кольца и ролики подвергали отпуску при 150 С с выдержкой 2,5 ч, После термообработки проводипи шлифовку до окончательного размера.
Результаты испытаний отражены в табл.3.
Из данных табл.3 видно, что предлагаемая закалочная среда позволяет ликвидировать на закаленных изделиях поверхностный траостит за счет большой скорости охлаждения в области наименьшей устойчивости переохлажденного аустенита, снизить температуру о закалки до 810 С, а также исключить трещинообразование за счет уменьшения скоростей охлаждения в области мартенситного превращения.
Лля проверки коррозионной стойкости после закалки в предлагаемой эакалочной среде = различной концентрацией (см.табл.2 и 3) детали подшипников помещали в эксикатор с относи" тельной влажностью 85Х и выдерживали в течение 64 сут.
Летали подшипников взвешивали на технических весах до и после закалки, а затем (после вылеживания в эксикаторе) взвешивали с точностью до второго знака с целью определения коррозионных потерь, Изменение массы деталей подшипников не наблюдалось.
Проверку коррозионной стойкости известной среды проводили при той же влажности и методике. По истечении 7 сут (168 ч) был обнаружен ржавьй налет и наблюдалась потеря массы.
Результаты испытания показали,что предлагаемая эакалочная среда позволяет ликвидировать на закалнваемых из
1423605 делиях поверхностный троостит и кор- и коррозии, в процессе закалки издерозию, а также исключить трещинообра- лий, она в качестве добавки содержит зование. -.,>инатоийфосфат и нитрат натрия или
5 калия при следующем соотношении комПредлагаемая закалочная среда не п-нентов, мас.Х: пожароопасна и может служить замени- Углекислая соль 3,0-4,0 телем минеральных масел. Нитрит натрия 1,5-2,5
Нитрат натрия
Ф о р м у л g и з о б р е т е н и я 10 или калил 3,0-4,5
Тринатрийфосфат 2,5-4,0
1. Закалочная среда, содержащая )да Остальное углекислую соль, нитрнт натрия, воду 2. Закалочная среда по и.1, о ти добавку, отличающаяся л и ч а ю щ а я с я тем, что в катем, что, с целью исключения пятнис- 15 честве углекислой ссли она содержит тости н снижения трещинообразования углекислый натрий или калий.
Таблица 1
Состав, мас.Х
Тамп ер агура начала конВремя охлаждения, с, серебряного термозонда в интервале о температур, С
Среда вективного
750-550 550-350 350-200 теплообмео на, С
Нитрит натрия
Углекислый калий
Эмульсол
Вода
0,5
1,0
4,0 остальное
Изве" сткая
1,8
185
0,8
1,5
1,0
1,5
5,0 остальное
Нитрит натрия
Углекислый калий
Эмульсол
Вода
1,26
192,1,92
0,7
Углекислый натрий или калий
Нитрит натрия
Нитрат натрия или калия
Тринатрийфосфат
Вода
Предла3,0
1,5
raeмая
3,0
2,5 остальное
270
2,16
0,6
0,5
Углекислый натрий или калий
Нитрат натрия
Нитрат натрия или калия
Тринатрийфосфат
Вода
3,5
2,0
3,5
3,5 остальное.
0,44
0,45
280
2,2
Углекислый натрий или калий
Нитрнт натрия
Нитрат натрия или калия
Тринатрнйфосфат
Вода
4,0
2,5
4,5
4,0 остальное 0,4
0,4
285
2,3
1423605
Продолжение табл.1
Время охлаждения, с, серебряного термоэонда в интервале
0 температур, С .
750-550 550-350 350-200
2,5
1,0
2,5
2,0 остальное 1,06
2,0
0,7
247
4,5
3,0
5,0
4,5 остальное 0,4
0,38 2,3
285
Содержание компонентов, мас.7, в растворе! 5 г
Извест- Углекислый ная с натрий предель- Нитрит натрия ными кон-Змульсол центра- Вода циями
0,5
I,0
4,0
Осталь1,0
1,5
5,0
Остальное ное
Углекислый натрий или калий
Нитрит натрия
Нитрат натрия или калия
Тринатрийфосфат
Иода
Предлагае3,0
1,5
3,5
2,0
4,0
2,5 мая
3,5 4,5
3 5 4,0
Осталь- Остальное ное
3,0
2,5
Остальное
Среда Состав, мас.X
Пред- Углекислый ла- натрий или калий гае- Нитрит натрия мая Нитрат натрия с зап-или калия ре- Тринатрийдель- фосфат ными Вода концентрация ми
Углекислый натрий или калий
Нитрат натрия
Нитрат натрия или калия
Тринатрийфосфат
Вода
Среда Компоненты
Таблица 2
Температура начала коивективного теплообмео на, С
1423605
Т а б л и ц а 3 МикроТвердость! Нличие
Наличие мягких пятен
Наличие
МЯГКИХ пятен после
ТемпеПорядконый
Среда
Ч ГЕЩ Н ратура закалки, С с трукФ тура после з ак алки номер раствора после шлифона тер.. о— обработки от партии 7 ния от партии, % от пар
THH 7
16 1
10 2
11 3
8 4
Нет 5
Нет 6
Нет 7
Изве- 1 стная
810 54-58
830 58-62
810 55-59
Нет
25
2 830 59-63
3 810 66-68 Нет
4 810 66-68 Нет
5 810 66-68 Нет
Нет
ПредлагаеНет мая
Нет
BHNGIH Заказ 4609/3! Тираж 545 Подписное
Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
"1 — Скрытокристаллический мартенсит, избыточные карбиды, мер-енсит + участки троостита + избыточные карбиды; 2 — неравномерноотравящийся скрытокриста=щический мартенсит, избыточные карбиды, мартенсит + участки троостита + избыточные карбиды; 3 - скрытокристаллический мартенсит, избыточные карбипы, мартенсит + участки троостита + избыточные карбиды; 4 — неранномернотравящийся скрытокристаилический мартенсит, избыточные карбиды, скрыто- и мелкокристаллический мартенсит, избыточиыа карбиды, мартенсит + участки троостита + избыточные карбиды; 5,6,7 — неравномсрнотравящийся скрытокристаллический мартенсит, скрыто- и мелкокристаллический мартенсит + избы- очные карбиды.
П р и м е ч а н и е. При закалке колец и роликов с температуры нагрева 830 С в предлагаемую среду (3,4,5) были получены те же результаты, что и при закалке колец и роликов с температуры нагрева 810 С в предлагаемую среду (3,4,5).
