Карбюризатор для цементации стальных изделий

 

Использование: изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к составам смесей, применяемых для цементации деталей оборудования машиностроительной и металлургической промышленности . Сущность изобретения: карбюризатор содержит, мае. %: осадок очистных сооружений промстоков от производства бумаги - 90-92, один из карбонатов металлов I или II группы - 8-10. 2 табл. 1 йл.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s С 23 С 8/66

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5039776/02 (22) 24.04.92 (46) 23.08.93. Бюл. М 31 (76) И.M. Ñïèðèäoíoâà, E.Ä. ÑIoòêèí à, С.Б.Пиляева, В.Ф,Сюткин, В.П.Бодриков и

Ю.А.Малык (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1071664, кл. С 23 С 8/64, 1984. (54) КАРБЮРИЗАТОР ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов, в частности к составам смесей, применяемых для цементации деталей оборудования на предприятиях машиностроительной и металлургической промышленности.

Целью изобретения является улучшение качества цементации путем повышения эффективной толщины и однородности диффузионного слоя, увеличение износостойкости цементованных деталей, удешевление стоимости карбюризатора, Поставленная цель достигается тем, что в качестве углеродсодержащего вещества используют осадок очистных сооружений промстоков от производства бумаги, а в качестве активатора один из карбонатов металлов или П группы при соотношении компонентов, мас.%: осадок очистных сооружений промстоков 90 — 92%. один иэ карбонатов металлов и II группы 8 — 10%, Основным компонентом предлагаемого карбюризатора является осадок очистных сооружений промстоков оТ производства бумаги, содержащий целлюлозное небеле183648б А3 (57) Использование: изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к составам смесей, применяемых для цементации деталей оборудования машиностроительной и металлургической промышленности. Сущность изобретения: карбюризатор содержит, мас.%: осадок очистных сооружений промстоков от производства бумаги — 90 — 92, один из карбонатов металлов или II группы — 8 — 10. 2 табл. 1 ил. ное и беленое волокно (СБН юОБ)л — 25 — 35%, канифольный клей (CIgH2oCOOH) — 3 — 4%, крахмал (СБН1оОБ)п — 1%, каолин (А!20з

25!02 2Н20) — 60-70%, Образование насыщающего углерода происходит непосредственно во время процесса цементации, 1 обеспечивая при этом высокую его активность, ° Ъ

Каолин, содержащийся в осадке способ- Со ствует ослаблению водородных связей между волокнами целлюлозы, повышает капиллярность и обеспечивает равномерное распределение активатора — карбоната металла I или П группы в карбюризаторе.

Присутствие в осадке канифольного О" клея и крахмала обеспечивает влагоустойчивость карбюризатора и способствует сохранению стабильности свойств при (Ъ ! хранении.

На чертеже представлен график исследования общей глубины цементованных слоев.

Пример. Карбюризатор был опробован на изделиях иэ стали марки 20Х (ГОСТ

4543-71). Цементацию осуществляли в контейнерах, используемых для цементации в

1836486 древесноугольных карбюризаторах. Толщина диффузионного слоя определялась металлографическим методом. Металлографические исследования цементованного слоя проведены на 20 сечениях показали, что он однороден по всей поверхности цементованных образцов, упрочненных в заявляемом карбюриэаторе.

Результаты исследований толщин d>y. диффузионных болоев, деталей цементован- 10 ных при 950ГС в заявляемом карбюриэаторе в зависимости от соотношения компонентов насыщающей Смеси приведены в таблице 1.

Наиболее оптимальными составами для насыщения в заявляемом карбюризаторе являются составы f4 4, 5, 6.

Исследования общей и эффективной глубины цементованных слоев проводили на закаленных образцах по микрошлифам 20 согласно ГОСТУ 20495-75. В качестве предельной твердости для определения эффективной толщины диффузионного слоя выбрана твердость HRCa50. Эффективная толщина диффузионного слоя включает сум- 25 марную толщину распространения эвтектоидной зоны и половину переходной (4), Как видно из графика на чертеже кривая 1 и табл. 1 эффективная толщина d>y< диффузионного слоя при цементации в заявляемом 0 составе превышает эффективную толщину диффузионного слоя d>yz, кривая 2 известного состава. полученную эа одинаковое время насыщения, Увеличение эффективной толщины диф- З5 фузионного слоя приводит к повышению износостойкости цементованного слоя, полученного в предлагаемом составе по сравнению с известным, В табл. 2 приведены результаты износа 40 образцов в граммах, определяемого взвешиванием образцов до и после испытаний при трении поверхности образца о абразивную шкурку зернистостью 80 мкм, закрепленную на цилиндре, помещенном в 45

Формула изобретения

Карбюризатор для цементации стальных изделий, включающий углеродсодержащее вещество и один из карбонатов металлов I или II группы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве углеродсодержащего вещества он содержит осадок очистных сооружений промтосков от производства бумаги при следующем соотношении компонентов, мас.7, :

Осадок очистных сооружений ,",. -" . промстоков от производства б маги дйй из карбонатов металлов! или II группы 8-10.

90-92 токарный станок при пути трения 400 м.

Согласно данным табл. 2, износостойкость образцов, упрочненных в заявляемом составе превышает стойкость образцов при цементации в известном карбюризаторе за одинаковое время насыщения.

Предлагаемый карбюризатор является экологически чистым продуктом, не содержит и не выделяет вредных веществ при хранении и диссоциации, Предлагаемый карбюризатор более дешев за счет использова н ия в качестве угле родсодержа щего компонента осадка очистных сооружений промстоков от производства бумаги и за счет отсутствия водородпоглощающего металла. Обеспечивает высокую скорость ць" ментации и чистую поверхность насыщаемых деталей, высокую износостойкость по сравнению с известным, Производство предлагаемого карбюризатора позволяет утилизировать осадок очистных сооружений промстоков от производства бумаги, подверженных гниению: способствует уменьшению загрязнения окружающей. среды.

Карбюриэатор может быть использован на любом машиностроительном или металлургическом заводе, имеющем термическое оборудование, 1836486

Таблица 1

Толщина диффузион

Ка р6ю- N-

Соотношение компонентов, мас.7. и/п ризатор ного слоя, мм ного т= 4,5ч

r= Зч слоя слоя, слоя, мм т Зч.r-4,5 ч

Карбонат

Осадок

Предлагае1,0

1,5

1,41

1,7 2,34

2,29 2,53

1,43

1,8

1,37

1,44

1,47

1,51

1,8

2,17

2.9

2,52

3,3,154 .

1,8

1,48

1,8

2,21

2,9

2,53

3,3

1,49

Сода Титабез- новая водная стружДревесные опилки ка

Известный

1,8

3,3

0,9

1,4

2,9

2,0

89-95

1,0-4,5 0,5-1

Таблица 2

94

93

92

91

89

8

Эффек- Толщи- Эффек- Толщи- Эффек" тивная на диф- тивная на диф- тивная толщи- фузион толщи- фузион толщина диф- ного на диф- . ного на диффузион слоя, фузи- слоя. фузимм он ного мм онного

2,31 2,15 2,42

2,65 2,31 3,09

1 75 2 15 2 88 2 51 326

1,77 2,20 2,89 2,45 3,25

2,18 2,87 2,54 3,27

1836486

D якие от поверхкостя

БЛЯ, М.1

Составитель Е.Шишков

Техред М.Моргентал. Корректор, С.Патрушева

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, yh.Ãàãàðèíà, 101

Заказ 3011 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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