Состав для газовой нитроцементации стальных изделий

 

Изобретение относится к металлургии , а именно к химико-термической обработке стальных изделий, преимущественно инструмента. Цель изобретения - повышение износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости и толщины.карбонитридного слоя. Состав содержит, мас.%: мочевина 95- 99; вода 0,5-2,5; нитрид натрия 0,5- 2,5. Использование состава позволяет в 4-8 раз повысить износостойкость инструмента за счет увеличения толщины карбонитридного слоя и повышения микротвердости. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) щ)5 С 23 С 8/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2NH + 2М Оэ — э2М И + ЗН20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTF7

ДО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4475&57/02 (22) 19.08.88 (46) 30.03.91. Бюл. Ф 12 (72) С.В.Дозморов, В.В.Бахмат, В.В.Левицкий, Е.В.Доэморова, И.П.Пучинин и Э.А.Гольденберг (53) 62.785.51.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1142524, кл. С 23 С 8/32, 1983. (54) СОСТАВ ДЛЯ ГАЗОВОЙ НИТРОЦЕИЕНТАЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлурИзобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке стальных иэделий, преимущественно инструмента.

Целью изобретения является повышение износостойкости путем увеличения поверхностной твердости и толщины карбонитридного слоя.

Состав содержит, мас.7:

Мочевина 95-99

Вода 0,5-2,5

Нитрит натрия 0,5-2,5.

Указанную смесь в виде порошка подают в рабочую камеру печи со скоростью 1000-1500 г/ч. Температура в рабочей камере печи поддерживается равной 560-580 С. Время выдержки составляет 0,5-3 ч. При подаче в камеру смесь претерпевает следующие изменения: (НН ) СО+020 - NH40ÑN;

2NaN0<+(NH<) C0MNazC0 +2N +2Н О;

2НН40СН 2ИН +Н 0+CO+N<,.

2 гии, а именно к химико-термической обработке стальных иэделий, преимущественно инструмента. Цель изобретения — повышение иэносостойкости эа счет увеличения поверхностной твердо— сти и толщины.карбонитридного слоя, Состав содержит, мас.%: мочевина 9599; вода 0,5-2,5; нитрид натрия 0,52,5. Использование состава позволяет в 4-8 раз повысить износостойкость инструмента за счет увеличения толщины карбонитридного слоя и повышения микротвердости. 4 табл.

Наличие нитрита натрия и воды катализирует процесс термокрекинга «очевины с образованием азота, аммиака и окиси углерода, что повышает скорость азотонауглероживания поверхности стальных изделий. Образование аммиака в ходе термокрекинга также способствует процессу азотонауглероживания, так как вследствие хемосорбции аммиака на тонкопленочных поверхностных оксидах стальных иэделий с последующей редокс-реакцией аммиака с окислами металла происходит очистка поверхности и ее активация для последующего процесса ч аэотонауглероживания, 11 р и м е р. Насыщение проводили в . печи типа Ц-60, нагретой до 570+10 С, Составы испытуемых смесей приведены в табл.1. Во всех случаях скорость подачи смеси равнялась 1300 г/ч. Время выдержки образцов варьировалось и

1638201 составляло 0,5; 1, 2, l и 4 ч (для прототипа — 6 ч).

Результаты испытаний сведены в табл.2-4.

Результаты испытаний.на износостойкость сведены в табл.4.

Результаты, приведенные в таблицах, показывают, что износостойкость инструмента повысилась в 4-8 раз за счет увеличения толщины карбонитрнд- ного слоя и некоторого новышения мик-. ротвердости. 1S

Таблица 1

112 смеси

Содержание компонентов, мас.X

Моче- Нитрат Вода Азот вина, натрия

Прототип

2,5

2,5

1,5

1,5

0,5

0,5

Таблица 2

Р смеси з

СВОйстВО

J 2 j 4

Глубина слоя, мкм 540 300

350

280

Нет

Нет

Нет

300, 280

350

Микротвердость карбонитридного слоя, ИПа

11500 12000 12500 12500

Г

Таблиуа3

Свойство

1l смеси

1 (2 (4

О 23 0 30 О 35 О 28

Глубина днффузион" ного слоя, мм

Толщина слоя из

Я-фазы, мкм

Нет

Нет

Нет

Глубина нитридного слоя (фазы), мкм 8

Глубина карбонитридного слоя, мкм 12

Формула изобретения

Состав для газовой нитроцементании стальных изделий, преимущественно инструмента, содержащий мочевину, воду, соль натрия, о т. л и ч а ю шийся тем, что, с цельюповышення изиосостойкости за счет увеличения поверхностной твердости и толщины карбонитридного слоя, он в качестве соли натрия содержит нитрит натрия при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Иочевина 95-99

Вода 0,5-2,5

Нитрит натрия 0,5-2,5

1638201 Продолжение табл. 3

Свойство

В смеси

I . 1 2 3 . 4

l 200 1200 1250 1250

2 кгс/мм

77 77

43 41

76

46

11.

После азотонауглероживания в течение 2 ч

Таблица

Обрабатываемый

Средняя износостойкость относительно необработанного инструмента

Марка ма териала инструмента

Наименование инструмента материал по ав.св. ПредлагаеФ 1142524 мое решение

Р6М5

Сверло 6 6,7

Сверло ф 8,5

Метчик М14хl

Сверло 9 5,5

Сверло 9 35

Зенкер ф 38,1

Сталь 20 0,7

Сталь 1 2X l 8Н9Т О, 5

3,2

Р6М5

4,8

Сталь 14X17Í2 0,6

Сталь 38ХС 0,7

Р6М5 2,3

0,7

2,3

РбМ5

Сталь 38ХС

Сталь 38ХС

2,3

Р6М5

0,7

0,3

6,0

Р6М5

Резец

Титановый сплав

Р6М5

Сталь 14Х17Н2 0,6

5,0

Резец

П р и м е ч а н и е. Состав Ф 3 — по описанию к заявке.Аналогичные результаты были получены и для состава 11 4.

Составитель И.Дашкова

Редактор А.Маковская Техред M,Äèäûê Корректор С, Шевкун

Заказ 903

Тираж 567

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101