СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2013 года по МПК B22F3/24 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может использоваться при термической обработке спеченных изделий с открытой пористостью в электролите.

Известен способ термической обработки спеченных изделий [А.С. №598695, бюл. №11 14.03.78], включающий нагрев под закалку в соляных ваннах, охлаждение, отпуск и отмывку, а перед нагревом под закалку изделия пропитывают органическим веществом.

Недостатком способа является сложность технологического процесса термической обработки ввиду того, что нагрев изделия ведется в соляной ванне, а затем переносится в закалочный бак. Учитывая отсутствие защитной среды (соляного расплава) и высокую температуру детали во время переноса, это приводит к окислению обрабатываемой поверхности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение технологического процесса вследствие использования для закалки и охлаждения одну и ту же ванну, что предотвращает процесс окисления и сокращает время технологического процесса термической обработки.

Техническая задача решается тем, что в способе, включающем нагрев под закалку в соляных ваннах, охлаждение, отпуск и отмывку, перед нагревом под закалку изделие пропитывают индустриальным маслом, отличающемся тем, что в качестве соляной ванны используют электролит, нагрев под закалку осуществляют путем пропускания постоянного тока через катод, причем в качестве анода используют спеченное изделие, а охлаждение проводят в электролите.

Спеченные изделия перед нагревом под закалку пропитывают в зависимости от температуры нагрева под закалку в масле. Это приводит к тому, что в процессе нагрева под закалку масло выгорает и в порах спеченного изделия создается избыточное давление газов, что предотвращает частично или полностью поступление электролита вглубь изделия.

Способ осуществляется следующим образом: втулки из спеченного материала СП150Д2,5 с размерами D=22 мм, d=11 мм, h=18 мм общей пористостью 20% перед нагревом под закалку пропитывают в нагретом до температуры 80÷90°С масле ("индустриальное 20") в течение 1-5 мин.

В качестве катода используют медную пластину площадью 65×35 мм, а в качестве анода использовали втулку. Втулки укрепляли на специальном приспособлении и погружали в электролит вдоль образующей втулки на глубину ее высоты. Расстояние между анодом и катодом l=50 мм.

В качестве источника тока использован трансформатор РПО ИНП-160/600-Ш. Сила тока во всех экспериментах не превышала 20 А, а напряжение 220 В.

После пропитки втулки нагревают в электролитической ванне в течение 30-45 секунд в 15% растворе Na₂CO₃, а затем отключают подачу напряжения и охлаждают (закаливают) в течение 60-90 секунд в том же растворе.

Отпуск проводят при температуре 350°С в течение 30 мин в камерной печи. После чего проводят отмывку в нагретой до температуры 80÷90°С воде в течение 10 мин.

Проникновение электролита определяют по относительному привесу втулок после закалки.

Результаты анализов приведены в таблице. Данные весового анализа показывают, что пропитка значительно уменьшает количество солей в материале после термической обработки и предохраняет изделия от внутреннего окисления.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый способ термической обработки спеченных изделий, вследствие использования нагрева под закалку в электролите, обладает упрощением технологического процесса за счет использования одного вида оборудования на две технологические операции, что сокращает длительность процесса и удешевляет себестоимость изделия.

Режим Относительный привес втулок после закалки по режиму, г По прототипу Нагрев 30 с и охлаждение 90 с в электролите (85% Н₂O + 15% Na₂CO₃) Нагрев 45 с и охлаждение 90 с в электролите (85% Н₂O + 15% Na₂CO₃) Без пропитки 0,053 0,14 0,77 Пропитка в масле
1 мин 0,002 -0,45 -0,15 3 мин 0,02 -0,009 -0,003 5 мин 0,003 -0,007 -0,023

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности термической обработке спеченных изделий с открытой пористостью в электролите. Перед закалкой изделие пропитывают индустриальным маслом и нагревают под закалку путем пропускания постоянного тока через катод. В качестве анода используют спеченное изделие. Закалку проводят в соляной ванне в виде электролита, после чего осуществляют охлаждение в электролите, отпуск и отмывку. Предотвращается процесс окисления и сокращается время технологического процесса термической обработки. 1 табл.

Способ термической обработки спеченных изделий, включающий пропитку изделия индустриальным маслом, нагрев под закалку в соляных ваннах, охлаждение, отпуск и отмывку, отличающийся тем, что в качестве соляной ванны используют электролит, нагрев под закалку осуществляют путем пропускания постоянного тока через катод, причем в качестве анода используют спеченное изделие, а охлаждение проводят в электролите.