Способ химико-термической обработки стальных изделий
Изобретение относится к химико-термической обработке в газовых средах и может быть использовано в машиностроении для повышения коррозионной стойкости деталей , изготовленных из конструкционных сталей. Цель - повышение коррозионной стойкости обработанных изделий в растворах хлористых солей. Изделия выдерживают на первой стадии в аммиаке при нагреве с 570 до 620°С в течение 40 - 50 мин, затем на второй стадии проводят оксидирование в парах воды при охлаждении с 620 до 570°С, при этом стадии повторяются многокрзть при общей продолжительности процесса не менее 2 ч. Это позволяет повысить коррозионную стойкость дета.1 й по сравнению с обработкой по известниму способу. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 23 С 8/24
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675929/02 (22) 22,03,89 (46) 30.01.91. Бюл. М 4 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) Ю.М,Лахтин, Я.Д.Коган, В.Е,Кольцов, Г.С.Стульпина и А.А.Булгач (53) 621,785.5106 (088.8) (56) Патент Великобритании М 2138028А, кл. С 23 С 11/14, С 7 (, 1984. (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобр.тение относится к химико-термической обработке в газовых средах и может быть использовано в машиностроении для
Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке в газовых средах, и мож=т быть использовано в машиностроении для повышения долговечности деталей машин, работающих в корроэионно-активных средах.
Цель — повышение корроэионной стойкости обработанных иэделий в растворах хпористых солей.
B способе химико-термической обработки, включающем стадии диффузионного насыщения и оксидирование, диффузионное насыщение проводят в аммиаке s процессе нагрева с 570 до 620 С в течение 40—
50 мин, а оксидирование в парах воды в процессе охлаждения с 620 до 570 С, при этом стадии повторяются многократно при продолжительности процесса не менее 2 ч.
Пример, Детали помещают в рабочий контейнер, контейнер герметизируют, продувают аммиаком и помещают в печь, разогретую до 570 С, По достижении в кон-.,, Я2,, 1624053 А1 повышения коррозионной стойкости деталей, изготовленных из конструкционных сталей. Цель — повышение корроэионной стойкости обработанных изделий в растворах хлористых солей. Изделия выдерживают на первой стадии в аммиаке при нагреве с 570 до 620 С в течение 40 — 50 мин, затем на второй стадии проводят оксидирование в парах воды при охлаждении с 620 до
570 С, при этом стадии повторяются многократно при общей продолжительности процесса не менее 2 ч. Это позволяет повысиь коррозионную стойкость дета, =,й по сравнению с обработкой по известному способу, 1 табл. тейнвре рабочей температуры подают аммиь и при нагреве с 570 до 620"С выдерживают детали 40 — 50 мин. Отключают амл;иак, подают пары воды, выдерживают 20 мин при охлаждении с 620 до 570 С, Отключают подачу паров воды, вновь подают аммиак и повторяют обе стадии процесса не менее
2 ч. Извлекают контейнер из печи, отключают подачу паров и остужают на спокойном воздухе.
После выдержки на первои стадии на сыщения азотом на поверхности детали формируется диффузионный слой, состоящий из поверхностной нитевидной зоны (e-фазы и 1-фазы) и диффузионного подслоя а-твердого раствора азота в железе, Особенности нитридной зоны: столбчатое строение, поры, микротрещины.
После выдержки на второй стадии окси дирования количество нитридных фаэ уменьшается, поверхность покрывается слоем оксидов Ееэ04, РегОЗ. который эащи1624053 испытания 7 сут, После испытания качество поверхности оценивалось по внешнему виAY
Результаты испытаний и режимы обра5 ботки приведены в таблице, Изданных, приведенных в таблице, следует, что коррозионная стойкость деталей после обработки по предлагаемому способу повышается по сравнению с обработкой по
10 известному способу.
Формула изобретения
Способ химико-термической обработки стальных изделий, включающий ста„.ии
15 диффузионного насыщения и оксидиоов ния, отл и ч а ю щийс я тем,что, с целью повышения коррозионной стойкости обработанных изделий в растворах хлори< ть:х солей, диффузионное насыщение проводят
20 в аммиаке в процессе нагрева с 570 до
620 С в течение 40 — 50 л ин, à оксиди; ование проводят в парах воды в процессе охлаждения с 620 до 570 С, при этом стадии повторяют многократно при общей продол25 жительности процесса не менее 2 ч.
Способ по примерам
Технологический режим
Предлагаемый
Не выдержи ет испытани
1. Стадия, Диффузионное насышние в аммиаке при возрастании температуры с 570 до 620 С эа 25 мин
2. Стадия. Оксидирование в парах воды при снижении температуры с
620 до 570 С за 20 мин
Интенсивные; очаги точечно коррозии
1. Стадия. Диффузионное нась щение в аммиаке при возрастании тем- пературы с 570 до 620 С за 40 мин
2. Стадия. Оксидироаание в парах воды при снижении температуры с
620 до 570"С за 20 мин
Выдерживает испы тания
Коррозии не подвергается
1. Стадия. Диффузионное насыщение в аммиаке при возрастании температуры с 570 до 620 С за 50 мин
2. Стадия. Оксидирование в парах воды при снижении 1емперагуры с
620 до 570 С за 20 мин
Выдерж аает испытания
Известный
1. Стадия. Нитроцементация 580"С, 2ч
2. Стадия. Оксидирование в парах воды 400 С, 30 мин щает поры, микротрещины нитридной эоны.
Многократное повторение двухстадийного процесса при температуре выше и ниже температуры фазовых превращений способствует повышению диффузии элементов внедрения в металлической матрице при химико-термической обработке. В результате усиливается фазовая перекристаллизация к-фазы, возрастает плотность дислокаций и микротрещин, окислы проникают в микротрещины и залечивают их, Следовательно, фазовая перекристаллизация способствует интенсивному насыщению окислами и залечиванию пор в нитридном слое. На поверхности деталей формируется слой, обладающий повышенной корроэионной стойкостью.
Испытания на коррозионную стойкость проводились по ГОСТ 16962-71. B процессе испытаний детали (гайки и штуцера гидроаппаратуры из сталей 20, 40, 40х).помещались в камеру с окружающей температурой
27 2 С, где в течение 15 мин через каждые
45 мин распыляется 3,37,-ный раствор хлорис1ого натрия. Общая продолжительность
Общая продолжи- Коррозионная тельность процесса, стойкость по ч (ГОСТ 16962-71
1—
