Способ кратковременного газового азотирования стальных изделий

 

Изобретение относится к химико-термической обработке. Способ кратковременного газового азотирования стальных изделий включает газовое азотирование при 600-630°С в течение 2,5 - 3 ч в атмосфере аммиака и экзогаза при их объемном соотношении 1:1 - 1:3,9 и охлаждение в масле. Технический результат заключается в использовании оборудования с различной производительностью экзогенератора и системами регулирования подачи газов. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано для поверхностного упрочнения стальных деталей, работающих в парах трения, и расширяет диапазон используемых соотношений аммиака и экзогаза известного способа, описанного в патенте.

В изобретении по патенту N 2007496 МПК C 23 C 8/26 кратковременное газовое азотирование стальных изделий, включающее диффузионное насыщение в атмосфере аммиака и экзогаза и охлаждение в масле, насыщение в атмосфере аммиака и экзогаза, проводят при их объемном соотношении 1:4 при 600-630^oC в течение 2,5-3 часов.

Недостатком данного способа является узкий диапазон используемого соотношения аммиака и экзогаза - 1:4, что не всегда возможно получить на существующем оборудовании. Так, например, использование изобретения на ВАЗе ограничено в связи с недостаточной производительностью газогенераторного оборудования, при этом вырабатываемого экзогаза не хватает для обеспечения пяти 2-3 зонных печей азотирования.

Целью предлагаемого способа является возможность использования оборудования любого типа с различной производительностью экзогенератора за счет расширения диапазона используемых соотношений аммиака и экзогаза.

Указанный технический результат достигается за счет того, что процесс ведут при температуре 600-630^oC в течение 2,5-3 часов с соотношением аммиака и экзогаза в диапазоне от 1:1 до 1:3,9.

Изменение соотношения в этом диапазоне практически не влияет на скорость насыщения и качество упрочненного слоя, но позволяет использовать оборудование различного типа с различной производительностью экзогенератора и системами регулирования подачи газов.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

В проходных двухкамерных печах фирмы "Айхелин" (Австрия) проводили кратковременное газовое карбонитрирование садок рычагов привода клапана автомобилей ВАЗ из стали 40Х (по 2000 шт) по известному (режим 1), опытному (режимы 2 и 7) и предлагаемым (режимы 3-6) способам. Детали предварительно подогревают в воздушной среде до 350 ^oC, затем переносят в нагретую до 600-630^oC печь с атмосферой, состоящей из аммиака и экзогаза с соотношением 1:4 для известного способа, 1:1, 1:2, 1:3, 1:3,9 для предлагаемых способов и 1: 0,5 и 1: 5 - для опытных способов. Детали выдерживают в печи в течение 2,5-3 часов для формирования слоя карбонитридов и охлаждают в масле. Контроль расхода технологических газов проводился с помощью ротаметров. Рычаги для исследования и испытания отбирают из центральной части садки. Испытания на долговечность проводился на безмоторных установках по установленной 43-часовой методике.

Режимы азотирования рычагов, результаты их испытаний и исследования приведены в таблице.

Из таблицы видно, что увеличение диапазона соотношения аммиака и экзогаза от 1:1 до 1:3,9 не влияет на скорость насыщения и не ухудшает качество и износостойкость деталей.

Использование предлагаемого способа позволяет проводить карбонитрирование на оборудовании, укомплектованном газоприготовительными установками любой производительности.

Формула изобретения

Способ кратковременного газового азотирования стальных изделий, включающий проведение процесса при 600 - 630^oС в течение 2,5 - 3 ч в атмосфере аммиака и экзогаза и охлаждение в масле, отличающийся тем, что процесс проводят при объемном соотношении аммиака и экзогаза 1:1 - 1:3,9.

РИСУНКИ

Рисунок 1