Способ подготовки стальных деталей перед цементацией Советский патент 1984 года по МПК C23C11/14 

Д1зобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, в частности к цементации стали. Известен способподготовки детале из нержавекнцих марок высокохромистых 1 сталей типа 14ХГ7Н2 перед цементацией, согласно которому с целью разрушения окисной пленки дополнительно вводят галогены в цементационную печ или обмазывают детали перед цементацией смесью галогенов с цапон-лаком 1 1.. Однако указанный способ приводит к разъеданию поверхности деталей и засорениютрубопроводов печи летучим галоидными соединениями, что ухудшает качество цементации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ подготовки поверхности стальных деталей перед цементацией, заключающийся в гальваническом никелировании деталей, подвергаемых цементации f23. Однако такая обработка не позволяет получить равномерный цементиро ранный слой с достаточной твердостью Целью изобретения является повышение твердости цементированного слоя. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки стальных деталей перед цементацией, включающему обезжиривание, декапирование и гальваническое никелирова ние в течение 2-3 мин, после гальва нического никелирования осуществляют гальваническое цинкование в те чение 8-15 мин. Детали, поверхность которых обработана предложенным способом,могут продолжительное время храниться до цементации. Механическая обработка после цементации таких деталей не требуется, так как щшк полностью возгоняется в процессе цементации. Пример. Проводилась газовая цементация образцов 0 25/20 из стали 16ХЗНВФМБ при 940°, вьщержка 5ч, подача синтина 6,0 мл. Указанные образцы подвергались различной обработке поверхности (см. таблицу). Детали подвергают обработке ударному никелированию в растворе состава: Никель хлористый, г/л 200-240 Соляная кислота, г/л 70-100 при следующих условиях: Плотность тока, А/дм 4-5 Время, мин2-3 При этом на поверхности образуется слой никеля не более 1 мкм, которьй не может служить защитой от окисления, так как слой пористый. Такая обработка необходима для получения плотного покрытия цинка и обеспечения хорошей его работы при цементации. Никель по отношению к железу является катодным покрытием, тогда как цинк является анодным покрытием, поэтому никель при нарушении сплошности покрытия (поры) может вызвать , окисление деталей как при хранении деталей перед цементацией, так и в начальный период цементации, когда в печи еще имеется кислород. Цинкование проводят в цианистом электролите состава, г/л: Окись цинка20-45 Цианистый натрий (калий) .. 50-120 Едкий натрий (калий) 50-100 Сернокислый натрий (калий)0,5-5,0 при следующих условиях: Плотность тока, А/дм 2-10 Температура, 16-40 Время, мин8-15 Предлагаемый способ позволяет получить равномерный цементированный слой со стабильной глубиной и на 20% повышенной твердостью цементированной поверхности за счет предотвращения коррозии поверхности и удаления окисной пленки, что способствует активизации процесса цементации.

1.Онистка: электрохимическое обезжиривание

2.Декапирование

3.Подслой никеля 0,5 мк

4.Слой цинка 3 Mk

5.Цементация

1.Очистка: электрохимическое обезжиривание

2.Декапирование

3.Подслой никеля 1,0 мк

4.Слой цинка 5 мк

5.Цементация

1.Очистка: электрохимическое обезжиривание

I

2.Декапирование

3.Подслой никеля 0,05 мк

4.Слой цинка 4 мк

5.Цементация

1. Очистка: электрохимическое обезжиривание

2.Декапирование

3.Подслой никеля 3 мк

4.Слой цинка 3-5 мк

5.Цементация

1. Очистка: электрохимическое обезжиривание

60-61

0,9-1,0

60-61

0,9-1,0

Слой неравномерной глубины

0,5-0,8

52-59

50-56

Слой слабой

насьщенности

0,5-0,7

Слой неравномерный0,7-0,8

57-58

2.Декапирование

3.Подслой никеля 1 мк

4.Слой цинка 1-2 мк

5.Цементация

1.Никелирование 1 мкм

2.Цементация

Продолжение таблицы

iiii::::::

Цементированный слой неравномерный 53-58

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ПЕРЕД ЦЕМЕНТАЦИЕЙ, включающий обезжиривание; декапирование и гальваническое никелирование в течение 2-3 мин, отличающийся тем, что, с целью повышения твердости цементированного слоя , после гальванического никелирования осуществляют гальваническое цинкование в течение 8-15 мин.

1.Никелирование 10 мкм2.Цементация

0-0,5

Слой неравномерный