ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА Российский патент 1994 года по МПК C21D1/60 

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к термической обработке металла, и может быть использовано для закалки изделий из углеродистой и легированной марок стали.

Известна закалочная среда для закалки изделий, представляющая собой водный раствор, содержащий, мас.%: триэтаноламин 0,2-0,45; азотнокислый натрий 0,64-1,05; уротропин 0,1-0,3; вода остальное (авт. св. N 598946, кл. C 21 D 1/60, 1976).

Недостатком известной закалочной среды является высокая скорость охлаждения в мартенситном интервале температур, что вызывает резкое увеличение напряжений, приводящее к образованию закалочных трещин и деформаций в обрабатываемых изделиях.

Известна закалочная среда, содержащая, мас.%: нитрит натрия 0,5-1,0; углекислый калий 1-1,5; эмульсол 4-5; вода остальное (авт. св. N 768831, кл. C 21 D 1/60, 1977).

Недостатком известной закалочной среды является нестабильность состава за счет выпадания в осадок углекислого калия, повышающая возможность образования мягких пятен и трещинообразования на поверхности закаливаемых изделий.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является закалочная среда преимущественно для спрейерного охлаждения, содержащая эмульсол, натриевую соль, гексаметилентетрамин, тринатрийфосфат и воду [1]. Эмульсол известной среды представляет собой смесь минеральных масел И-20, дистилляторного 20, галонового масла и триэтаноламина. Наличие его в закалочной среде образует водную эмульсию диспергированных капель масел углеводородного состава, что не позволяет использовать эту среду при объемной закалке из-за расслоения компонентов после более 200 ч эксплуатации.

Признаки известной закалочной среды, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - эмульсол и вода.

Задачей изобpетения является создание закалочной среды, техническим результатом от использования которой станет возможность проведения качественной объемной термической обработки деталей из углеродистых и легированных сталей.

Заявляемая закалочная среда характеризуется следующей совокупностью существенных признаков: согласно известной она содеpжит эмульсол и воду, согласно предлагаемой она содержит бензотриазол при следующем соотношении компонентов, мас.%: Эмульсол 1-15 Бензотриазол 0,055-0,100 Вода Остальное
Эмульсол "ЭП-29" ТУ 38.УССР 201353-80 с изменениями NN 1, 2, введенный в состав закалочной среды, представляет собой смесь минеральных масел И-20 и дистиллятного 20, триэтаноламинового мыла полиэтиленгликолевого эфира стеариновой кислоты.

Бензотриазол (БТА) ТУ 6-09-1291-87 - белый кристаллический порошок.

Количество эмульсола менее 1 мас.% повышает скорость охлаждения в мартенситном интервале, что вызывает трещинообразование; количество эмульсола более 15 мас. % снижает твердость после закалки. Применение бензотриазола (БТА) ниже и выше граничных значений не позволяет достигнуть необходимого технического результата - качественно осуществить объемную закалку.

П р и м е р. В табл. 1 приведены компоненты известной и исследуемой закалочных сред. В табл. 2 приведены параметры закаливающей способности сред - скорость охлаждения в интервалах температур, твердость деталей из стали 40Х и 65Г, наличие трещин и мягких пятен.

Для исследования выбрали валы из стали 40Х и 65Г массой 50 кг и 80 кг. Нагрев валов производили в шахтной печи при температуре 840+20^оС в течение 2 ч; в печь одновременно загружали по пять деталей на подвеске. Охлаждение в ванне проводили с барботажем, отпуск валов осуществляли при температуре 200^оС в течение 5 ч. Как видно из табл. 2, результаты закалки деталей с использованием предлагаемой среды выше.

Использование: термическая обработка углеродистых и легированных сталей. Сущность изобретения: закалочная среда содержит, мас.%: эмульсол 1 - 15; бензотриазол 0,055 - 0,100; вода остальное. 2 табл.

ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА, содержащая эмульсол и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бензотриазол при следующем соответственно компонентов, мас.%:
Эмульсол 1 - 15
Бензотриазол 0,055 - 0,100
Вода Остальное