Закалочная среда

 

Использование: термическая обработка изделий из среднеуглеррдистых сталей. Сущность изобретения: закалочная среда содержит неполную железную соль полиакриловой кислоты 0,15-0,30 мас.%: тетраборат натрия 1,5-2,25 мас.%, вода остальное. 4 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (I I) (sl)s С 21 0 1/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0ь

0с

0 4 о

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4871864/02 (22) 09,10.90 (46) 07.10.92. Бюл. М 37 (71) Уральский филиал Всесоюзного научноисследовательского технологического института (72) Л.H. Булавина, Н,А. Кадыкова и А.А. Власов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1359313, кл. С 21 0 1/60, 1985.

Изобретение относится к термической обработке, в частности к закалочНым средам, применяемым преимущественйо @ля охлаждения деталей из среднеуглеродистых сталей. .Целью изобретения является повышение качества закалки.

Закалочная среда содержит неполную железную corlb полиакрйловой кислоты, твтраборат натрия и воду при следующем cootношении компонентов, мас.%:

Неполная железная соль полиакриловой кислоты 0,15-0,30

Тетраборат натрия 1,5 — 2,25

Вода Остальное

Данная среда имеет рабочую вязкость

1,2 — 2,1 и водородный показатель рН 7,18,0. Эти физико-химические свойства обеспечивают качественную закалку среднеуглеродистых сталей. Тетраборат натрия или бура представляют собой бесцветные прозрачные кристаллы -состава

NazB40z 10Н20.

Бура вследствие гидролиза дает сильную щелочную реакцию, т.е. выполняет роль (54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА (57) Использование: термическая обработка изделий из среднеуглеродистых cianeA.

Сущность изобретения: закалочная среда содержит неполную железную соль полиакриловой кислоты 0,15-0,30 мас.%: тетраборат натрия 1,5 — 2,25 мас.%, вода остальное.

4 табл., 1 ил. нейтрализатора кислого раствора неполной железной соли полиакриловой кислоты, Кроме того, введение буры снижает первоначальную- вязкость раствора, что позволяет не проводить "термического старения" среды для полуЧеНИН Hy)kHi физико- химических свойств. В процессе эксплуатации вязкбстЪ средьГп )едлагаемого состава atличается большей стабильностью, чем известного, в kdtopbM иэ-çà разложения кальцинированной соды вследствие контакта с раскаленной поверхностью деталей с увеличением времени эксплуатации вязкость снижается.

При введении тетрабората натрия менее 1,5 Mac. не происходит достаточного начального снижения вязкости раствора, а также раствор имеет слабокислую реакцию вместо нейтральной. При введении тетрабората натрия более 2,25 мас, вязкость среды приближается к вязкости воды, а раствор имеет щелочную реакцию. В первом случае качество закаливаемых деталей снижается из-за низких скоростей охлаждения в перлитном интервале температур, что ведет к уменьшению твердости. Во втором случае

1766976 возникает опасность образования трещин из-за низкой вязкости.

При введении неполной железной соли йолиакриловой кислоты менее 0,15 мас., 5 велика вероятность образования термических трещин из-за высоких скоростей охлаждения в мартенситном интервале. увеличение концентрации неполной железной сали полиакриловой кислоты более 0,4 10 мас. ухудшает теплоотдачу и делает охлаждение в области температур промежу точного превращения замедленным=-настолько", что приводит к появлению тро-" остосорбитных структур и снижению твер- 15 дости.

Закалочную среду готовят следующим образом.

Для определенного закалочного бака рассчитывается количество компонентов, 20 входящих в состав. Затем бак наполняется рассчитанным количеством воды, после чего в нее добавляют нужное количество неполной железной соли полиакриловой кйслоты,"а затем данный раствор нейтрали- 25 зуют тетраборатом натрия, который одновременно понижает вязкость закалочной среды до рабочего значения. После перемешивания среда готова к применению.

Пример, Предлагаемая среда иссле- 30 довалась для определения ее закаливающих свойств и охлаждающей способности, влияния на трещинообразование в зависимости от физико-химических свойств охлаждающего раствора, 35

Исследуемые, составы предлагаемой и известной сред": приведены в табл. 1, Определение твердости после закалки проводились на деталях типа шайб из стали

40, а та кжЕ на "деталях более сложной фор- 40

Mbl типа кронштеййов и рычагов из стали.

45Л, Эти Ме детали осматривались с целью .установления или" отсутствия закалочных трещин.

Результаты исследований приведены в 45 таблицах 2 — 4, На чертеже даны кривые охлаждения никелевого шарика ) 20 мм. в средах; кривые 1 — 5 — соответственно составы 1-5, кривая 6 — известный состав.

Как видно из данных табл. 2, лучшие результаты по твердости и наименьший ее разброс имеют детали после закалки в среде 1-3 составов.

Формула изобретения

Закалочная среда, преимущественно для среднеуглеродистых сталей, содержащая неполную железную соль полиакриловой кислоты, соль натрия и воду, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества закалки, она содержит в качестве соли натрия тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. :

Неполная железная соль полиакриловой кислоты

Тетраборат натрия

Вода

0,15 — 0,30

1,5-2,25

Остальное

Скорости охлаждения в составах 1-3 распределяются благоприятно во всем интервале охлаждения, Охлаждение в среде состава 5 и известном происходит с меньшей скоростью h области температур 800— о

450 С, а в среде состава 4 охлаждение слишком интенсивно в мартенситном интервале.

Из табл, 4 видно, что при эксплуатации в основном меняется вязкость. В среде предлагаемого состава необходимая вязкость достигается с момента начала эксплуатации и во время работы остается практически постоянной. В среде известного состава происходит значительное изменение в сторону уменьшения вязкости во время эксплуатации.

При использовании закалочной среды предлагаемого состава обеспечивается необходимые скорости охлаждения среднеуглеродистых сталей и стабильность физико-химических свойств среды, что позволяет обеспечить высокое качество закалки, исключив брак из-за пониженной твердости и трещин.

1766976 (аблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

1766976

45

Составитель Л. Булавина

Техред M,Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор

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

Заказ 3523 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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