Способ циклической химико-термической обработки

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам диффузионного насыщения сталей. Цель изобретения - повышение твердости сердцевины и стабилизация размеров обрабатываемых деталей. Изделие из инструментальной стали подвергают диффузионной металлизации с циклированием в интервале температур (Т зак + 30-50°С) - (М н + 70-100°С), а после циклирования детали подвергают изотермической выдержке в течение 60-90 мин при температуре (М н + 70-100°С), причем количество циклов составляет 3-5. Это позволяет повысить твердость сердцевины изделия и обеспечить стабилизацию размеров. 3 табл.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

091 (!1) (51)5 С 23 С 10/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4422667/31-02 (22) 09.02.88 (46) 07.07.90. Бюл. М 25 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Г.П.Фетисов, M.Ã.Êàðïìàí, Н.Х.Соколова, С,A.Ïðîõîðîâ, Т.А.Угарова и Е.M.Äèèòðèåâà (53) 621.785.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 688534, кл. С 23 С 10/22, 1977. (54) СПОСОБ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к металИзобретение относится к металлургии, в частности к способам поверхностного легирования сталей методом термодиффузионного насыщения при повышенных температурах.

Цель изобретения — повышение твердости сердцевины и стабилизация размеров обрабатываемых деталей.

Неизотермическую диффузионную металлиэацию проводят с циклированием о в интервале температур (Т „„+30-50 С)(М +70-100 С), число циклов равно

3-5; охлаждение контейнеров с деталями в процессе ХТО осуществляется воздушной струей. После последнего цикла проводится иэотермическая выдержка контейнеров с деталями в течение 60-90 мин при температуре (М +

Н

+70-100 С) до образования бейнитной структуры. Такая комплексная обработ

2 лургии, в частности к способам диффузионного насыщения сталей. Цель изобретения — повышение твердости сердцевины и стабилизация размеров обрабатываемых деталей. Иэделие из инструментальной стали подвергают диффузионной металлизации с циклированием в интервале температур (Т +

О . 0 як

+30-50 С) — (М,+70-100 С), а после циклирования детали подвергают изо= термической выдержке в течение 6090 мин при температуре (M„+70-100 С), причем количество циклов составляет

3-5. Это позволяет повысить твердость сердцевины изделия и обеспечить стабилизацию размеров, 3 табл. С

Ф ка устраняет необходимость последующей термической обработки, сокращает технологический цикл обработки деталей и обеспечивает высокое качество диффузионного покрытия. "4

Пример. Выполняют циклическую ф химико-термическую обработку стали СП

Х12М. CO

Насыщение стали Х12М осуществляют контактным газовым методом в контейнерах. Образцы и детали помещают в

I хромованадирующую смесь состава, мас.Х: хром 30, ванадий 5, нашатырь

2, окись алюминия — остальное. Процесс диффузионной металлиэации про- йь водится в агрегатах с защитной атмосферой (Н, СО, N ) и не требует герметизации контейнера силикатной глыбой. Процесс состоит из последователь-, ных нескольких циклов химико-терми1576593 обработки по обеспечению твердости сердцевины и стабилизации размеров.

Число диклов

Изменение размеров после ХТО, мм

Твердость, HRC

Микротвердость, Н

9,15M

МПа

Удельная вязкость, кг/см 2

Глубина слоя, мм

Слой Подслой) Основа

О., 004

0>008-0,009

0,009-0,0105

0,008-0,009

7560 7560

14840 7560 5800

14840 7560 5800 (4800 5560 4600

3

5 (Прототип) 5

0>3383

0,4359

0,4308

0,31

0,01

0,02

0,02

0,035

60-62

60-62

60-62

44-46

П р и м е ч а н и е. Измеряемый размер 10 мм.

? а оп н ца 2

Температура иза терннческой выдерхки, С

Изменение размеров после ХТО> нн

Твердссть оскопи, Нас

Ородалхительность изотермнческой вмдерхки, нни

И„+ 60

И„ + 20

И„ + 1ОО и„+»o

И„ + 6О и„+ 70

И, + 1ОО

И„ + 11O и„ + 20 и"„+ 2о

Прототип

63

62

56

63

62

56

63

62

44-46

Таа

1ОО

0,04

0>02

0>02

0>026

0,025

0,02

0>02

0,02

0,035

0,025

0,035 лица3

Нихннв темпе- Твердость, ратура цикла> HRC ос ь

t Изменение разнерое, Зеркнкв температура цикла, "С

M„+ 10

И„+ 1ОО

И„+ 9О

Т,+3О

Тз +50

Тэ .+ 40

Лрототнп

62

61

44-46

0 > 02

0,02

0,02

0,035

Составитель И.Дешкова

Техред М.Дидык

КОРРектоР T,Малец

Редактор С.Патрушева

Тираж 817

Подписное

Заказ 1831

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ческой обработки, каждый из которых представляет собой подогрев контейнера до 1100 С, выдержку (20 мин) при данной температуре и охлаждение струей . о 5 воздуха до 400-300 С. Общая продолжительность цикла 70-75 мин. Последний цикл завершается изотермической выдержкой в течение 60-80 мин при MÄ+

+70-100 С (300-400 С). Результаты эк- 10 сперимента приведены в табл.1-3.

Твердость основы и изменение размеров детали (ф 10 мм) после циклической ХТО и различных режимов последующей изотермической Выдержки приве- 1,5 дены в табл.2.

Из данных табл.1-3 видно„ что предлагаемый способ превосходит известный способ циклической химико-термической 70

Формула изобретения

Способ циклической химико-термической обработки преимущественно инструментальной стали, включающий процесс диффузионной металлизации при термоциклировании, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения твердости сердцевийы и стабилизации размеров обрабатываемых деталей, циклирование проводят в интервале температур (T8 „ +30-50 С) — (М н +70100 С), а после циклирования осуществляют иэотермическую выдержку в течение 60-90 мин при температуре (М + о н

+70-100 С), причем количество циклон составляет 3-5.

° Таблица1