Состав для термического восстановления изношенных стальных изделий

 

Изобретение может быть использовано в машиностроении для восстановления изношенных деталей машин и упрочнения их поверхности путем азотирования. Целью изобретения является увеличение прироста размеров с одновременным повышением твердости и износостойкости изделий. Состав содержит 93-96 мас.% цианата натрия и 4-7 мас.% оксида ванадия. Это обеспечивает существенный прирост размеров, твердость и износостойкость изделий. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д)я С 23 С 8/48

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

{21 ) 4343571/31 -02 (22) 15.12.87 (46) 23,04.90. Бюл. К- 15 (71) Белорусский технологический институт им, С.M.Êèðîâà (72) И.Г.Довrялло, Б.Н.Пальчевский, С.Е.Бельский, В.Б.Вишневский и А.Ф.Дулевич (53) 621.785.51.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 916594, кл. С 23 С 8/24, 1979. (54) СОСТАВ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОППННЫХ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛ1П1

Изобретение относится к машиностроительному производству, к области химико-термической обработки, в частности к процессам насыщения металлов и сплавов азотом, и может быть использовано для повышения эксплуатационной стойкости деталей машин и технологической оснастки, в результате восстановления изношенных размеров и упрочнения поверхности

Цель изобретения - увеличение нрироста размеров с одновременным повышением твердости и износостойкости изделий.

В качестве азотсодержащего компонента используют цианат натрия и дополнительно оксид ванадия приспеду.ющем соотношении компонентов, мас.X:

Цианат натрия 93 — 96

Оксид ванадия 4 - 7

Восстановление изношенных размеров и упрочнение достигается в предлагаемом составе путем образования

„„80„„1558994 А 1

2 (57) Изобретение может быть использовано в машиностроении для восстановления изношенных деталей и упрочнения их поверхности путем азотнрования. Целью изобретения является увеличение прироста размеров с одновременным повышением твердости и износастойкости изделий. Состав содержит 93-96 мас.% цианата натрия и

4-7 мас._#_ оксида ванадия. Это обес печивает существенный прирост размеров, твердость и износостойкость изделий. 1 табл. на поверхности изделия карбонитридного слоя и образования в поверхностном слое изделия диффузионно на сыщенного слоя, Оксид ванадия (У 0 } кристаллическое вещество, имеющее температуру плавления 680 С, используется в стекольном производстве, в предлагаемом составе является поставщиком активных атомов ванадия.

Состав приготоваляют смешиванием АСИО и V<0 (таблица, пруер 1) ..

Смесь расг лавляют в тигле из нержа. веющей стали. Для насыщения используют образцы из стали 40Х, прошедшее термическую оюработку (улучшение) .

Процесс насыцения проводят при тем.пературе 560 С, время обработки 2 ч.

Для интенсификации процесса об1 работки в расплав того же состава вводят ультразвуковые колебания с частотой Г = 17,6 кГц с помощью грибкового концентратора с козффици,ентом усиления 2,65, амплитудой сме1558994

590, 115

2 (с УЗ) 95

571

109

39

107

577

507

98

149

495

Известный состав

475

167 щения на излучающем торце 31 мкм и

2 интенсивностью излучения 2,5 Вт/см (пример 2). Данные по результатам обработки при различном соотношении компонентов предлагаемого состава без применения ультразвука приведены в таблице, примеры 3-6.

Для сравнения с результатами обработки в предлагаемом составе проводят обработку образцов из стали

40Х в известном составе, Режим обработки — нагрев в шахтной электропечи при 560ОС и выдержке 2 ч. Состав среды — аммиак 40%, водяной пар

60%.

Для анализа степени восстановления размеров и качества поверхностно го слоя проводят замеры прироста раз-" меров, .поверхностной твердости и из" носостойкости. Поверхностную твердость определяют по методу Виккерса при нагрузке 5 кгс на приборе типа

ТП-7Р-l (ГОСТ 2999-75). Изменение размеров фиксируют на вертикальном оптиметре типа ИКВ с допустимой погрешностью 0,5 мкм (ГОСТ 5405"54).

Испытания на износ проводят при сле дующих параметрах процесса: скорость

0,2 м/с, давление 1,5.10 Па; величину износа определяют по потере веса.

Как видно из приведенных примеров, диффузионный слой, полученный в предлагаемом составе, обеспечивает существенно больший прирост размеров, твердость и износостойкость по сравнению с известным, Наличие в расплаве оксида ванадия способствует образованию большого количества мелкодисперсных нитридов как в поверхностном слое стали, так и в нитрокарбидном слое. В связи с этим, нитрокарбидный слой получается плотным, что обеспечивает его высокую твердость и особенно износостойкость.

Уменьшение содержания оксида ванадия (пример 5) приводит к коагуляции нитридов и образованию рыхлого нитрикарбидного слоя, что отрицательно сказывается на твердости и износостойкости. Повышенное количество оксида ванадия (свыше 7%) сни.жает насьщенную активность расплава, что замедляет наращивание нитрокар15 бидного слоя (пример 6).

Как видно из примера 2, введение ультразвука в расплав позволяет значительно интенсифицировать процесс, а также повысить свойства поверхно20, сти (твердость и износостойкость ), что связано с улучшением абсорбции активных атомов на поверхности металла и ускорением процесса диффу зии в поверхностном слое.

Формула изобретения

С ос тав для т ермическ or о в ос с та нов— ления изношенных стальных изделий, включакиций азотсодержащий компонент, отличающийся тем, что, с целью увеличения прироста размеров с одновременным повышением твердос35 ти и износос тойкос ти изделий, он дополнительно содержит оксид ванадия, а в качестве азотсодержащего кбмпонента — циаиат натрия при следующем соотношении компонентов, 40 мас %

Цианат натрия . 93 . — 96

Оксид ванадия 4-7