Карбюризатор для нитроцементации стали Советский патент 1983 года по МПК C23C9/16 

О5

сд

00 СХ) Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности к процессу, нитроцементации. Для нитроцементации сталей из жидких карбюризаторов широкое применение нашел триэтанопамин ll. Однако чистый триэтаноламин применяется редко, так как при его разложении образуется большое количество сажи, особенно при низких температурах. Наиболее близким к предлагаемому является карбюризатор - триэтаноламин, содержащий воду (до 10%) 12. Недостатком известного карбюризатора является то, что процесс нитроцементации в нем недостаточно интенсивен и требует.длительного времени при получении больших слоев. Скорост процесса насыщения (0,10-0,12 мм/ч при температуре до 920°С) невысокая Цель изобретения - интенсификация процесса нитроцементации. Указанная цель достигается тем, что карбюризатор, содержащий триэтаноламин и воду, дополнительно содержит соляную кислоту при следующем соотнесении компонентов, вес.%: 0,05-3,0 Соляная кислота 0,2-10,0 Триэтаноламин Остальное Нитроцементация в предлагаемом КаЕ бюризаторе значительно увеличивает глубину насыщенного слоя при оди наковом времени выдержки или позволяет получить слой той же глубины за более короткий срок. Это обусловлено тем, что применение триэтаноламина совместно с соляной кислотой приводит к изменению состава атмосферы печи, в которой образуются более активные насыщающие компоненты. Добавление соляной кислоты в количествах меньших 0,05% или больших 3,0% от веса расходуемого карбюризатора не приводит к заметному ускорению процесса нитроцементации. При добавлении соляной кислоты более 3,0% происходит образование шлаковых пробок в газоотводящих трубках, что затрудняет нитроцементацию. Оптимальное содержание соляной кислоты 0,1-1,0 вес.%, так как при этом содержании компонента получается более глубокий насыщенный слой при одном и том же времени выдержки. Содержание воды в количествах меньших 0,2 вес,% в карбюризаторе невозможно, так как триэтаноламин при хранении поглощает воду из атмосферы, и, кроме того, вода вносится соляной кислотой. Добавление воды в количествах больших 10,0 вес.% приводит к окислению сталей при температурах вмпе 900°С. П р и м е р. Карбюризатор испытывают при нитроцементации стали 12ХНЗА в лабораторной шахтной печи. Нитроцементации подвергают образцы цилиндрической с ди аметром 15 мм при двух различных температурах - 890°С и 940с. Эффективность карбюризатора оценивают по глубине науглероженного слоя и результатам измерения твердости. Глубину слоя измеряют металлографическим способом до конца нитроцёментованого слоя.Твердость измеряют на закаленных образцах, закалку проводят с 840 С в масло. Глубина и твердость нитроцементованного слоя , полученного при нит-; роцементации в известном и предлагаемом карбюризаторе за 2 ч, представлена в таблице.

КАРБЮРИЗАТОРдая НИТРОЦЕМЕН-ТАЦИИ СТАЛИ, содержащий триэтаноламин : я воду, от л и ч а ю и к йс.я тем,.что, с целью интенсификат ции процесса нитроцекюнтации, он дополнительно содержит соляную кислоту при следующем соотношении компонентов, вес.%: Соляная кислота 0,05-3,0 0,2-10,0 Вода Остальное . Триэтаноламин

остальное

Предлагаемый

вода 0,2

триэтаноламин остальное

вода 0,2

триэтаноламин остальное

54,1

0,32

0,72

57,6

0,72

57,6

0,78

57,9

вода 0,5

триэтаноламин остальное

4.Соляная кислота 0,3

вода 2,0

триэтаноламин остальное

вода 5,6

триэтаноламин остальное 6. Соляная кислота 3,0 вода 10,0

триэтаноламин остальное 7. Соляная кислота 5,0

вода 10,0 триэтаноламин остальное

Как видно из табличных данных эффективность предлагаемого карбюризатора высокая. Глубина слоя увеличйвается при одинаковом времени выдержки в 1,5 раза при нитроцементации при 890° С ив 1,3 раза при нитроцементации при ,

Продолжение таСлищд

0,96

57,8

57,6

1,04

57,6

0,06

57,1

0,72

48,5

0,32

. Использование предлагаемого кар- . бк5 изатора в производстве позволит уменьшить время выдержки для получения слоя той же глубины, что приведет к снижению трудовых .и энергети-, ческих затрат на,химико-термическую обработку ив целом на изготовление изделий. .