Способ подачи газа при химико-термической обработке
1,1 те, ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Соеетскик
Социалистическик
Республик
« ) 681 1 12
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20,pg,74 (21) 206 1850/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет—
Опубликоваяо25,08,79.Бюллетень №31
Дата опубликования описания28.р8 79 (51) М. Кл.
С 23 С 11/10
Гвеударвтвенньй комитет
СССР
IN делам изобретений и вткрытий (53) УДК 621,785.
° 51,062 5 (088.8) (72) Автор изобретения
П. П. Емельянов
Курганское проектно конструкторское бюро (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДАЧИ ГАЗА ПРИ ХИМИКО-,ТЕРМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОГКЕ
Изобретение относится к химико-термической обработке, преимущественно к процессам цементации и нитроцементацни.
Известен способ цементации (нитроцементации), при котором составляющие компоненты газовой среды подают взаимно перемешивающимися струями при критическом или надкритическом истечении струи газа-носителя (1)
Основная масса активных реагентов (радикалов углеводородных соединений свободными связями) образуется в смесителе струйного аппарата и в недостаточном количестве доходит до цементируемых де талей, так как время существования радикалов О, 1-0,3 ° 10 с.
Цель изобретения — ускорить процесс цементации.
Для этого одновременно с подачей га2О за-носителя в его струю подают воздух или углекислый газ, а в поток образовавшейся смеси вводят углеводородную добавку.
Отношение кислорода г воздухе н;.н уг- лекислом газе к углеводородной добавке составляет 0,04-0,26. Активные „nc.íшяюшие реагенты при этом образуются в непосредственной близости от обрабатываемых деталей.
Способ осуществляется следуюш н.i образомм, B устройство, например струйный ап- парат, обеспечивающее активный мяссообмен газов, подают концентричными соприкасающимися стр ями газ-носитель (эндогаз) н воздух (кислород или СО ).
При этом в центральной струе поддют газ-носитель с сверхзвуковой надкритической скоростью истечения в количестве 510 нормальных объемов в 1 ч. В кольцевой струе подают воздух или СО . Затем в поток образовавшейся смеси подают через трубку углеводородную добавку, например СИ 1, с таким расчетом, чтобы отношение кислорода, подаваемого в кольцевой струе, который может образовывать соединения с новыми атомами в условиях
681112 печной атмосферы,. к добавке углеводородных соединений равнялось 0,04-0,26 (при использовании воздуха весь кислород, а при СО > один атом на молекулу
СО может образовывать соединения с новыми атомами в условиях печной атмосферы). Образовавшуюся новую смесь направляют на цементируемые .детали.
Процесс протекает при температуре 930950 С.
При подаче газов предлагаемым способом происходит ускорение цементации в
2-3 раза на слоях 1,1-1,4 мм, Это объясняется тем, что при добавке воздуха или
СО и при перемешивании его с другими печными газами образуются активные радикалы молекул, которые.в свою очередь вызывают цепные реакции образования новых радикалов, Образующиеся радикалы углеводородных молекул со свободными связями активно взаимодействуют с поверхностью металла, Так как время существования радикалов очень мало, то чем ближе к поверхности деталей они образуются, чем с большей скоростью подводятся ним, тем активнее идет процесс насьпцения, На чертеже показана установка для осуществления предлагаемого способа, В камере печи 1 помещаются поддон
2 с деталями, струйный &IHIBpBT 3, имеющий центральное сопло 4, через которое с надкритической скоростью подается газноситель, кольцевое сопло 5, через которое подается воздух или СО ., Газы проходят в емеситель 6, в который подсасывается также печная атмосфера. Углеводородные добавки подаются на выходе из диффузора 7 через трубку 8. Результаты предложенной обработки приведены в таблице, 0)
Я о
С ) (Р
О)
Щ
РЭ
CO
О
О
О о о.
О
О
О
О о
О
О
О
О
О с
О
О
О
О
О
О
О
О
Я
U„
С\)
Dl о
С0
l
ГО
О сО
О ф ц о о а а О ое а о д z o "с,оХ
Ф о д .. и к
3 $ 2 C
Г у
caOol < a>
c0 CD e(с1
ХО
Q. ) о у" о о
-О
О
О а
g+c4
О м ао а
О o „
1 щ о о (9 (6 Я а 8, g (9 +f а EU3 8I- О и и О о, О р Ф CD О „ Е О е Cf rQ Я ф Е а Л О И 9 -2 х ф Ж 3 dj М и f» а и (д О и 4о Р о. L о О О а 3 и О (3 Al о «у, с О Ч Cg о о О О о - О Ф g ( з î r - o î< ХС0а Г, I f о и с о 1= х о аий Q) o m в v а (д Ф Д "u х а ъ Г о (7 C( о х а а Щ Щ t 3 О О О G О О Т-( с9 О О О О О О О с0 fQ О О) О СЧ I o о сЧ ОП< о ма„ ац о и о о У6 О ц> "О g Ж О О О х сод (О Of О О.Р . Я ц а. о ж о д о оо ф Ф mvu$ a<-
О > 2 + 0 О 5 < m u CO +v" аБ, э a. e Ощ Ващ, р о, а Г-aG в Ю д .й. ъ ф К а о 2аО „щ ааЦО ЯОЯЯФ а|О „о ФОФ о ьо@,цО, О „„..e р а . а 4 " " " " х а ж о 681112 Составитель В. Хацернова Ред т р T. Фадеев& Техред И. Аслощ Крректр Ю. Макаре о Заказ 5024/27 Тираж 1130 Floanscн ое ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, óë. Проектная, 4 Иэ данных таблицы видно, что предложенный способ (примеры 4,5 и 6) по сравнению с известным (пример 1) обеспечивает ускорение насыщения в 1,51,75 рава. Ф ормула изобретения 1. Способ подачи газа при химико-. термической обработке, преимущественно цементации и нитроцементации, путем подачи его составляющих компонентов концентричными струями при сочетании сверхзвуковой и дозвуковой скоростей истечения при условии ввода газа-,носителя со И сверхзвуковой скоростью, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью ускорения процесса насыщения, с дозвуковой скоростью подают воздух нли углекислый газ, а в поток образовавшейся газовой смеси вводят углеводородную добавку. 2.Способпоп, 1, отличаю« шийся тем, что отношение кислорода в воздухе или углекислом газе к углевс дородной добавке составляет 0,04-0,26. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Отчет ВНИИЭТО по теме Я011241 "Отработка конструкции и технологического режима агрегата ОКБ-2148 % 6 долотного завода", 1972, с. 9-12 °