Состав соляной ванны для нагрева под закалку изделий из быстрорежущих сталей

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке изделий из быстрорежущих сталей в соляных ваннах, и может быть использовано в инструментальном производстве для нагрева под закалку режущего инструмента. Цель изобретения - уменьшение обезуглероживающей активности ванны и улучшение ее барботажа. Состав соляной ванны включает . мас.%: карбонат натрия 3-10, барий 0,5-5,0, хлористый барий остальное. В результате обработки в ванне данного состава повышается работоспособность инструмента . 3 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 21 0 1/46

ГОСУДАРСТВЕН ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824470/02 (22) 20.02,90 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Производственное объединение "Ижсталь" им. 50-летия СССР Производственное объединение "Ижмаш" (72) О.И. Якутенко, Г.И. Овчаренко, Б.Г,Сурмило, Л.Д.Якутенко и К,К. Хузин (53) 621.78.066.6(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

М 1266880, кл. С 21 D 1/46, 1984. (54) СОСТАВ СОЛЯНОЙ ВАННЫ ДЛЯ НАГРЕВА ПОД ЗАКАЛКУ ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке изделий из быстрорежущих сталей в соляных ваннах, и может быть использовано в инструментальном производстве различных отраслей промышленности для нагрева под закалку режущего инструмента.

Известен состав высокотемпературной ванны БЫ5. содержащий 95 BaClp и 57ь

MgFz.

При нагреве изделий под закалку в известном составе соляной ванны не обеспечивается надежная защита от обезуглероживания, особенно с увеличением периодов работы ванны между раскислениями.

Известен также состав ванны для высокотемпературного нагрева, содержащий хлористый барий (60-907() и карбиды и силициды щелочно-земельных металлов в количестве 10-407ь.

„„5U „„1705362 А1 (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке изделий из быстрорежущих сталей в соляных ваннах, и может быть использовано в инструментальном производстве для нагрева под закалку режущего инструмента. Цель изобретения — уменьшение обезуглероживающей активности ванны и улучшение ее барботажа. Состав соляной ванны включает, мас.7ь: карбонат натрия 3-10, барий

0,5-5,0, хлористый барий остальное. B реэультате обработки в ванне данного состава повышается работоспособность инструмента. 3 табл.

Недостатком этого состава является низкая раскислительная способность карбидов и силицидов и, как следствие, высокая активность кислорода в расплаве соли, что приводит к обезуглероживанию стали.

Наиболее близким к предлагаемому является состав соляной ванны, содержащий. мас.7ь:

Фтористый магний 4,0-8,0

Оксид бора 0,5-3,0

Хлористый барий Остальное

Однако введение в известный состав ванны оксида бора приводит к увеличению вязкости расплава, что дает повышенный вынос соли из ванны. Кроме того. наличие бора в расплаве приводит к насыщению им поверхности обрабатываемого изделия.

Цель изобретения — уменьшение обеэуглероживающей активности ванны и улучшение барботажа расплава.

1705362

40

50

Поставленная цель достигается тем, что в состав соляной ванны для нагрева изделий иэ быстрорежущей стали под закалку на основе хлористого бария вводят карбонвт натрия и барий при следующем соотношении ингредиентов, мас,ф:

Карбонат натрия 3,0-10,0

Барий 0.5-5,0

Хлористый барий Остал ьное

Кэрбонвт натрия в составе ванны при нагреве разлагается по схеме:

NazCOa - NazO+ СО2.

Выделяющийся при разложении диоксид углерода вызывает барботаж ванны, а добавки бария способствуют восстановлению натрия иэ оксида натрия по реакции: йззО+ Вв Na+ ВаО.

Натрий, обладая большим сродством к кислороду, способствует глубокому раскислению ванны.

Количество карбоната натрия и бария выбрано таким образом, чтобы обеспечить наиболее полную защиту металла от обеэуглероживэния при оптимальных свойствах расплава.

При содержании кврбоната натрия менее 3 и бария менее 0.5 не обеспечивается полная защита от обезуглероживания, з при увеличении содержания этих компонентов соответственно более 10 и 5 увеличивается летучесть расплава, ухудшая условия работы.

Пример. Проверку изменения обезуглероживающей активности ванны проводили в составах, приведенных в твбя. 1. Для сравнения наводили ванну по прототипу следующего состава. мас.ф: М9Г2 5; оксид бора 2, хлористый барий 93 (состзв N в табл.

2). Испытания проводили в электродной ванне типа СВС 60/13 при температуре рзсплавз 1220 — 1240 С. Контроль и регулирование температуры осуществляли с помощью автоматического потенциометрз типа КСП3 в комплекте с телескопом ТЕРА-50 с градуировкой Р К18.

Обеэуглероживзющую способность вариантов состава соляной ванны по табл. 1 оценивали по изменению содержания углерода в ленте иэ стали марки 13Х толщиной

0,1 мм и размерами 20 х 100 мм после выдержки в ванне в течение 60 с.

Результаты измерений показаны в табл. 2.

Иэ табл. 2 следует, что при содержании в ванне карбонатз натрия в пределах 3 — 10 (>, 5

30 и бария 0 5-5,0ф> (составы 2, 3 и 4 табл. 1) она сохраняет работоспособность 32 ч беэ дополнительного раскисления. При этом содержание углерода в ленте не снижается ниже 1,24ф,.

В составе 1, в котором содержание «врбонвта натрия и бария ниже заявляемых пределов, быстро теряется работоспособность и возрастает обезуглероживание контрольной ленты.

В составе 5. s котором содержание карбонэта натрия и бария выше заявляемых пределов. ванна теряет работоспособность иэ-эа повышенной летучести рзсплавов (после 16 ч работы).

После проверки обеэуглероживающей активности ванны проводили термообработку режущего инструмента (сверл) из стали марки Р6М5К5 в тех же cocrasax ванны в соответствии с действующими технологическими инструкциями. Инструмент после термообработки проверяли на работоспособность в проиэводственнцх условиях.

Результаты испытаний режущего инструмента на стойкость приведены в табл. 3.

Иэ табл. 3 следует, что инструмент. обработанный в составах 2, 3 и 4 в среднем нв

4-9ф, имеет более высокую работоспособность в сравнении с прототипом. В составе

5 инструмент был обработан через 2,5 ч после раскисления.

Предложенный состав соляной ванны позволяет снизить ее обеэуглероживающую активность, в результате чего повышается стойкость режущего инструмента, закаленного в этом расплаве.

Кроме того, бэрботироввние ванны выделяющимися газами улучшает омыввние иэделий рзсплавом с наименьшим градиентом температуры слоев и способствует наибольшей дисперсности расплава.

Фо р мул з изобретения

Состав соляной ванны для нагрева под закалку изделий иэ быстрорежущих сталей, включающий хлористый бариИ и раскислители, отличающийся тем,что,с целью уменьшения обеэуглероживзющей активности ванны и улучшения ее бзрботажз, в качестве раскислителей он содержит карбонзт натрия и барий при следующем соотношении ингредиентов, мас. $:

Кзрбонат натрия 3-10

6зриа 0,5-5,0

Хлористый барий Остальное

1705362

Таблица 1

Таблица 2

Таблица риал — сталь марки 50Л, НВ 207-228.

Составитель Т, Бердышевская

Редактор M.Келемеш Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Заказ 171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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