Закалочная среда

 

Использование: термическая обработка металлов и сплавов. Сущность изобретения: закалочная среда содержит 5,0-7,0 мас.% вещества, включающего ионы лигносульфонатов и трехвалентного железа, 0,2-1,0 мас.% окиси кальция и 92,0-94,8 мас.% воды . При этом в качестве вещества, содержащего ионы лигносульфонатов и трехвалентного железа используют либо комплексную соль лигносульфонатов технических и ионов трехвалентного железа либо смесь лигносульфонатов и соединений трехвалентного железа при соотношении 10:(0,9-1,1) соответственно. 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 0 1/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824643/02 (22) 14.05.90 (46) 23.11.92. Бюл. ЬЬ 43 (71) Производственное объединение "Завод транспортного машиностроения" (72) В.К.Баян, В.E.Äàìáèò, С.В.Дозморов и

Б.M,Ãàëàíoâ (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1303621, кл., С 21 D 1/60, 1984. (54) ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА (57) Использование: термическая обработка металлов и сплавов. Сущность изобретения:

Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов, а именно — к водным составам сред для закалки сталей.

Наиболее близким по составу к предлагаемому техническому решению является закалочная среда (I). содержащая следующие компоненты, мас. :

Л СТ 2,5-15,0

Окись кальция 0,2-1,0

Вода 84,0-97,3

Данная среда обладает широким интервалом рабочих температур, обеспечивает равномерное охлаждение изделия из-за подавления процесса плесенеобразования, а также несколько снижает по сравнению с аналогами скорость охлаждения в области мартенситного превращения. Однако она не дает снижения температуры отрыва пленки ЛСТ от охлаждаемого изделия. что приводит к незначительному снижению скорости охлаждения в интервале мартенситных превращений по сравнению с водой и снижает область применения данного раствора.

„, Ц,, 1776693 А1 закалочная среда содержит 5,0 — 7,0 мас.% вещества, включающего ионы лигносульфонвтов и трехвалентного железа, 0,2-1,0 мас. окиси кальция и 92,0-94,8 мас. аоды. При этом в качестве вещества, содержащего ионы лигносульфонатов - и трехвалентного железа используют либо комплексную соль лигносульфонатов технических и ионов трехвалентного железа либо смесь лигносульфонатов и соединений трехвалентного железа при соотношении

10:(0,9-1,1) соответственно. 1 табл.

Целью предлагаемого технического решения является повышение качества закаливаемых изделий.

Поставленная цель достигается тем, что закалочная среда (11, содержащая окись кальция и воду, дополнительно содержит вещества, включающие ионы лигносульфонатов и трехвалентного железа при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вещество, включающее ионы лигносульфонатов и трехвалентного железа 5,0-7,0

Окись кальция 0,2 — 1,0

Вода 2,0 — 94,8

При этом в качестве вещества, содержащего ионы может выступать или смесь лигносульфонатов (ЛСТ) и соединений трехвалентного железа, взятых в массовом соотношении 10;(0.9 — 1,1). Здесь в качестве соединения трехвалентного железа берется либо трихлорид железа. либо гематит. либо гидроксид трехвалентного железа, либо продукты атмосферной коррозии железа (ржавчина), 1776693

Использование КЛСТ приводит к резкому (в 2-3 раза) по сравнению с прототипом падению скорости охлаждения области мартенситного превращения за счет понижения температуры отрыва пленки от поверхности закаливаемого изделия. Это вызвано тем, что пленки из КЛСТ обладают большей по сравнению с пленками из ЛСТ адгезией к поверхности стальных изделий.

За счет указанных факторов обеспечивается равномерное охлаждение изделий во всем интервале температур охлаждения, что значительно уменьшает образование трещин при закалке.

Возможность образования У КЛСТ определяется протеканием полимеранлогического превращения;

ЛСТ+ ГеС!з КЛСТ, а для остальных трех СТЖ вЂ” двустадийных полимераналогических превращений: первая стадия протекает за счет сульфокислотных и карбоксильных остатков в ЛСТ, (Л СТ/СООН/з)+ Fe/ОН/з

ЛСТ/СООН /з+ Fe ++ 3НгО (ЛСТIЯОзН/з) + Fe(OH)g (ЛСТ($0з)з)+ Fe3 + ЗНгО и вторая стадия — собственно образование

КЛСТ

ЛСТ+ Fe КЛСТ

Аналогично протекают указанные превращения и для РегОз или FeG(OH). Для более успешного протекания указанных превращений берется небольшой избыток

ЛСТ и СТЖ, причем для таких соединений, как РегОз, Ее(ОН)з или ржавчина берутся свежеприготовленные коллоидные растворы или их мелкодисперсные водные взвеси.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что не имеется закэлочных сред, идентичных предлагаемой закэлочной среде. Это позволяет сделать вывод о том, что введение комплексной соли лигносул ьфонатов с ионами трехвалентного железа обеспечивает достижение поставленной цели и отвечает критериям "новизна" и "существенные отличия".

Пример конкретного исполнения.

Составы закалочных сред приведены в

5 таблице.

Закалочные среды М 1-5 готовили с применением КЛСТ, окиси кальция, предварительно прокаленной при 900 С в течение

4-х часов и технической воды. КЛСТ готови10 ли следующим образом.

К водному раствору ЛСТ (ОСТ 13 — 18383) при перемешивании добавляли водный раствор FeCb. Смесь оставляли на 24 часа.

Готовность раствора проверяли роданистой

15 пробой на свободные ионы трехвалентного железа. Отрицательный результат пробы указывал на полное протекание реации образования КЛСТ.

Составы сред hL 6-13 готовились путем

20 смешивания растворов ЛСТ, окиси кальция и свежеприготовленных растворов

СТЖ или мелкодисперсных взвесей СТЖ в воде (для плохорастворимых ГегОз, Ее(ОН)з. FeO(OH)/.

Формула изобретения

1. Закалочная среда, содержащая окись кальция и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества зэкэлива30 емых изделий. она дополнительно содержит вещество, включающее ионы лигносульфонатов и трехвалентного железа при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вещество, вклюа

35 чающее ионы лигносульфонатов и трехвалентнаго железа 5,0-7,0

Окись кальция ° 0,2 — 1,0

40 Вода 92,0 — 94,8

2, Закалочная среда по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве вещества, включающего ионы лигносульфонатов и трехвалейтного железа, она содержит ком45 плексную соль лигносульфонатов технических и ионов трехвалентного железа.

3, Закалочная среда по и. 1, о т л и ч э ющ а я с я тем, что в качестве вещества, включающего ионы лигносульфонатов и

50 трехвалентного железа, она содержит смесь лигносульфонатов технических и соединений трехвалентного железа при соотношении компонентов 10:(0,9-1.1) соответственно.

1776693

Состав, мас.3

Номер смеси

Скорость охлажде" ния в ин»

Температура отрыва пленки, .С

Склонность к трещинообраэовани(в

СаО

ЛСТ КЛСТ

СТЖ

Hz0 тервале

01 954 12

Средняя

0;2 94,8

0,6 93,4

Нет отрыва Низкая

То же

l!»

То же (!»

5,2

5,0

5 О

Д2

1,О

1,1

0,1

0,1

0,2

0 6

0,6

Э2,0

ЭО,Э

95,4

94,8

94,8

93,9

93,4

6

0,1

350

Средняя

О,1

Нет отрыва То we

0,45

То же

Низкая

То we

«(!»

10

0,5

0,5

» l l «

1,0

93,0

0,6

«(!»

О,b 92,8

0,6

«(!

«(!»

0,6.

1,0 92,1

«! !»

«(!

1,0 . 92,0

О,б

«ll»

0,7

1,0 91 3

1,1 90,9

«(!»

0,8

«(!»

«(!»

0,7.

1,0 91,0

0,6 92,8

0,6 92,8

0,6

«(!»

«ll

«(!»

0,6

19

0,6 0,6 92,8

«(!»

l1»

Прото" тип 6,0

0 6 93 4 14

400

Средняя

Нет отрыва Высокая

Вора

Несло

То же

3,5

Низкая

Редактор T.ÈBàíîBà

Заказ 4101 Тираж Подг исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР

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

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

1 - 4,5

2 5 0

6,0

4 - 7,0

8,0

4,4 4,5

4,9 . 5,0

4,55 5,0

5,0

5,5 6,0

11 5,4 6,0

12 6,0 6,6

13 6,3 6,9

14 6,4 7,0

15 7,О 7,7

16 7,2 8,0

17 7,3 8,0

18 6,0 6,6

6,0 6,6

6,0 6,6

5 3

5,3

5,2

5,2

5,0

5,0

5,0

5,0

5!0

5,3

5,3

5,3

Составитель Т.Беодышевская

Техред М.Моргентал Корректор О.Густи