Способ химико-термической обработки стальных изделий
Использование: в машиностроении, химической , нефтяной и других отраслях народного хозяйства, при упрочнении низкои среднелегй ршанных стальных изделий. Сущность изобретения: изделия подвергают анодной поляризации при температуре 777-947°С в расплаве, содержащем предварительно вакуумированную буру и 0,2-0,5 мас.% оксида железа (II). Причем анодную поляризацию ведут в ступенчатом режиме до потенциала 1200 мВ, с пятнадцатиминутной выдержкой через каждые 40-50 мВ. Обработка изделий по предлагаемому способу позволяет повысить твердость поверхностного и подпленочного слоев. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870528/02 (22) 25.07.90 (46) I5,01.93, Бюл. N 2 (71) Тюменский индустриальный институт им, Ленинского комсомола (72) B.Н, Кусков и С.П. Бурмасов (56) Авторское свидетельство СССР N 777733114400, кл. С 23 С 8/42, 1980, (54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИ4ЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование: в машиностроении, химической, нефтяной и других отраслях народного хозяйства, при упрочнении низкоИзобретение относится к металлургии, в.частности к способам упрочняющей обработки стальных изделии, легированных хромом, алюминием и кремнием, а также может быть использовано в машиностроительной, химической, нефтяной, газовой и других отраслях народного хозяйства. Известен способ обработки стальных деталей, включающий нагрев в расплавленной борсодержащей среде при катодной плотности тока 0,04-0.07 А/см до 700— 950 С с последующей возрастающей анодной поляризацией до плотности тока на детали 0,04-0,07 А/см с помощью допол ни2 тельного электрода. Однако микротвердость поверхностного и подпленочного слоев после обработки недостаточно высока. Целью изобретения является повышение твердости поверхностного и подпленочкого слоев. Указанная цель достигается анодной поляризацией при 777-947 С стальных изделий, преимущественно легированных „„5U„„1788083 А1 и среднелегированных стальных изделий. Сущность изобретенйя: изделия подвергают анодной поляризации при температуре 777-9470С в расплаве, содержащем предварительно вакуумированную буру и 0,2 — 0,5 мас.% оксида железа (II). Причем анодную поляризацию ведут в ступенчатом режиме до потенциала 1200 MB. с пятнадцатиминутной выдержкой через каждые 40 — 50 мВ. Обработка изделйй по предлагаемому способу позволяет повысить твердость поверхностного и подпленочного слоев, 1 табл. хромом, алюминием и кремнием, в ступенчатом режиме до потенциала 1200 м В с пятнадцатиминутной выдержкой через каждые 40-50 мВ в предварительно вакуумированном расплаве буры с 0,2 — 0;5 мас.7ь оксида железа (I 1). Предлагаемый способ химико-термической обработки осуществили на образцах, содержавших 0,23 — 0,43 мас.7, углерода, 0,56-0,71 мас.g марганца, по 0,021-0,031 . 0 » мас. Д серы и фосфора, а также указанное в С» таблице количество легирующих элемен- QQ тов. Образцы с помощью токоподводов и (А » соединительных проводов подключали к потенциостату П-5848 по известной трехэлектродной схеме. Потенциостат позволяет стабилизировать потенциал рабочего электрода до 4,0 В с максимально допустимым током в 1,0 А, Предварительно буру марки "ЧДА" переплавляли на воздухе при 850-900 С, затем выдерживали 2,0 — 2,5 ч при 1000 С в вакуумной печи с остаточным давлением 10 Па. После разгерметизации в расплав доба1788083 Микротвердость измерили на приборе ПМТ-3 при нагрузке йа индейтор 1,96 Н, используя продольные шлифы. Ее величина на поверхности образцов. обработанных предлагаемым способом, в зависимости от химсостава колебалась в интервале от 16,4 Микротвердость падпленочного слоя, Гпа Режим упрочения Содержание легирук>гцих элементов. мас. hb образца Микротвердость поверхности, ГПа максимальная поляризация, мв кремний содержание FeO в буре. мас. дл1оминий температура с после опыта до опыта храм 3,15 3,15 3,06 1,48 1,48 1.39 2.6t з,го 3,35 3,35 »80 »7О 1ãîî »9О 1200 777 827 947 897 90О 947 777 947 852 800 о о о О,99 t,oî о t,оо 1.12 1,07 1,О7 1,00 0,91 0,88 О О о. 0,98 0,91 0.88 0 88 5,22 6.45 7,ОО 3.82 2,30 2,17 7,58 8,43 8,37 5,40 17,3 17,9 17.9 t6,8 16.0 16,4 23.7 . 23,8 23,8 16,3 0,2 о,з 0,5 о,з о,г о,з ог 0.5 о О.З1 0,28 О О t 2O о.зо 0,82 0,99 0.99 2 4 ° 5 {прототип) 7 9 10 и отатип Составитель В,Кусков Техред М.Моргентал Корректор И.шмакова Редактор Заказ 52 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытйям при ГКНТ СССР 113035,.Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5.Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 вили 0,2-0,5 мас.% оксида железа (ll) и перемешали содержимое тигля. При обработке расплав нагревали в корундизовом тигле до указанной в таблице температуры в печи сопротивления с силйтовыми нагревателями мощностью 10,0 кВт в воздушной среде. После достижения требуемой температуры в расплав опускали электрод сравнения, образец и вспомогательный электрод, Делали получасовую выдер>кку и замеряли разность потенциалов обрабатываемого образца и электрода сравнения. Относительно полученной величины осуществляли анодную поляризацию стали через 40-50 мВ с указанными в таблице режимами, После опыта отключали потейциостат и печь, извлекали электроды и образец иэ расплава и охлаждали их на воздухе. Режимы и результаты обработки стали показаны в таблице, . до 23 8 ГПа, в то время как на образцах-прототипах (N 5 и N. 10) составляла 16,0 — 16,3 ГПа. Упрочнение подпленочного слоя в результате предлагаемой химико-термиче- ° 5 ской обработки составило от 1,6 до 2,9 раз, причем максимальный эффект получен на сталях, содержащих три Мегирующих элемента одновременно. При обработке по способу-прототипу увеличение микротвер10 дости не превышало 1,6 раза, при этом величина микротвердости оставалась меньше достигаемой по предлагаемому способу. Формула изобретения 15 Способ химико-термической обработки стальных изделий, преимущественно легированных хромом, алюминием и кремнием, включающий анодную поляризацию изделий в расплаве буры при температуре 77720 947 С,отличающийся тем,что,сцелью повышения твердости поверхностного и подпленочного слоев, анодную поляризацию проводят в предварительно вакуумированном расплаве буры, дополнительно 25 содержащем 0,2 — 0;5 мас.% оксида железа (li) в ступенчатом ре>киме до потенциала 1200 мВ с пятнадцатиминутной выдержкой через каждые 40-50 мВ.
