Состав для нитроцементации стальных изделий Советский патент 1984 года по МПК C23C9/04 

00 4

00 00 & Изобретение относится к металлур гии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано при изготовле нии инструмента деталей машин, приборов, пресс-форм для литья, механи мов и других изделий, работающих в условиях трения. Известен состав для нитроцементации, содержащий цианиды, цианаты и карбонаты щелочных металлов Г1. Однако указанный состав весьма токсичен из-за высокого содержания цианидов. Известен нетоксичный состав для нитроцементации остальных деталей, содержащий водный раствор полиакриламида. При нитроцементации в указанном составе изделия предварительно нагревают токами высокой частоты, а затем погружают в водный раствор по лиакриламида и выдерживают в нем 1-5 мин 12.. Такой процесс нитроцементации не экономичен, так как требует использования дорогостоящей установки ТВЧ Кроме того, при погружении нагретых изделий в водный раствор полиакриламида возникают высокие термические напряжения, который могут привести к образованию трещин и короблению. В указанном составе невозможно полу чить на поверхности изделий диффузионные слои значительной толщины изза кратковременности процесса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является состав, содержащий, мас.%: КСНО 64, NaCKO 16, Кх,СО.. 1б,Йа.,СО, 4 3. Однако этот состав обладает окис лительными свойствами и в процессе обработки на поверхности изделий образуется окисный слой, толщина ко торогб возрастает с увеличением выдержки. Окиснь слой замедляет диффузию активных элементов, что снижает насыщакадую способность состава, ухудшает товарный вид изделий и тре буется дополнительная обработка изделий, назначение которой удаление с поверхности изделий образовав шегося налета, что удорожает процесс. Цель изобретения - повышение насыщающей способности состава. t , Поставленная цель достигается тем что состав дЛя нитроцементации стальных изделий, содержащий цианаты щелочного металла, дополнительно содержит карналлит при следующем соотношений компонентов, мас.%: Карналлит . 30-70 Цианаты щелочных металлов Остальное Карналлит представляет собой кристаллический продукт белого цвета с сероватым и розоватйм оттенком. Химическая формула карналлита KClMgCljбН20 Температура плавления 265°С. Он не ядовит и не взрывоопасен как в исходном, так и в расплавленном состояниях. Вводимый в состав для нитроцементации карналлит- путем химического взаимодействия растворяет оксидный слой, образующийся на поверхности изделий в процессе обработки, что приводит к повышению насыщающей способности всего состава. В качестве цианатов щелочного металла используют цианат калия и цианат натрия. Оптимальное содержание карналлита в расплаве установлено в пределах 30-70 мас.% Содержание карналлита менее 30 мас.% не целесообразно, так как состав обладает высокой активностью и на поверхности изделий образуется сажистый налет, а при родержаний карналлита более 70 вес.% составй., быстро истощается.Период полной дессоциации цианатов калия или натрия в зависимости от содержания карналлита в составе представлен в табл.1. Т а б л и ц а 1 Содержание карналлиПериод полной та, мас.%. диссоциации цианатов, ч Примечание. Цианат калия или цианат натрия остальное. Пример 1. Осуществляют кимико-термическую -обработку в указанных в табл.1 расплавах в течение 1 ч по режимам,указанным в табл.2. Зависимость толщины диффузионного слоя от температуры нитроцементации и состава (материал -армко-железо) при продолжительности нитроцементации 60 мин показана в табл.2.

Таблица 2

СОСТАВ ДЛЯ ИИТРОЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий Цианаты щелочных металлов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения насьвдакадей спрсобности состава, он дополнительно содержит карналлит при следукнцем соотношении компонентов, мас.%: Карналлит30-70 Цианаты щелочных металлов Остальное

КСЙО-64, NaCNO - 16, «2 С , ffagCOg- 4 117 155 Карналит-10 KCNO - остальное Карналит-30 137 182 KCNO - остальное Карналлит-50 KCNO - остальное Карналлит-70, 128 170 KCNO - остальное Карналлит-90 КСШ - остальное Карнаплит-10 125 158 ;NaCNO - остальное . i Карналлит-30 136 175 UaCNO - остальное Карналлит-50 135 ; 182 NaCNO - остальное Карналлит-70 124 168 NaCHO Карналлит-90 NaCNO - остальное 162 178 98 132 128 232 272 Сажистый налет 284 То же 241 273 322 Хорошее 315 То же 265 254 302 216 234 238 280 Сажистый налет 320 Хорошее 263 310 То же 245 198 231