Закалочная среда Советский патент 1985 года по МПК C21D1/60 

Место испытание твердости 0,5 макс Место замера. §еличины дефорг ации

Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов, в частности к средам доя их закалки.

Цель изобретения - создание закалочной среды, обеспечивающей минимальную

деформацию и образующую на поверхности закаленных деталей оксинитридную пленку, которая препятствует процессу коррозии деталей.

Предлагаемая закалочная среда, содержащая воду и кальций-натрий-аммониевую соль лигносульфоновой кислоты в виде сульфитного, моносульфитного щелока, сульфитно-дрожжево концентрата, дополнительно содержит полный амид угольной кислоты (карбамид) в виде соли ацетамида или гексаметилентетрамина или соли азотной кислоты в виде азотнокислого калия или натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кальций-натрий-аммониевая соль3-20

Карбамид1-15

ВодаОстальное

Для определения величины деформации при закалке в известной и предлагаемой охлаждающей среде изготавливают ролики из стали 65 Г, изображенные на чертеже; величину зазора стыка ролика измеряют до и после закалки, одновременно с величиной зазора измеряют твердость.

Нагрев роликов производят в электропечи с защитной атмосферой до температуры 830 С Результаты испытании сведены в табл. 1.

Величину оксинитридной пленки определяют на пяти пластинах из стали 50. Пластины нагревают в печи до 890С. Результаты определения толщины оксинитридной пленки и ее плотности приведены в табл. 2.

Определение сплопшости окисного покрытия производят следующим образом: поверхность контролируемой детали обезжиривают бензином и протирают насухо. На испытуемую поверхность детали наносят три капли 5%-ного раствора сернокислой меди CuSO -5 Н. О, нейтрализованного свежеосажденнои гидроокисью меди. Через 20 с после нанесения капель они удаляются ватным тампоном и поверхность осматривается невооруженным глазом. Если в местах нанесения капель не обнаруживается меди, покрытие считается удовлетворяющим техническим условиям.

Для определения толщины оксинитридной пленки применяют весовой метод, который заключается в том, что пластины до и после термической обработки взвеппшают с точность от ±0,002 до ± 0,01 г.

Расчет средней толщины покрытия производится по формуле

()-10000

Ьср

MKл

7,67-5

где Р - вес пластины после закалки, г; Р2 - вес пластины до закалки, г; 5 - поверхность пластины, подвергавшаяся закалке; 7,87- удельный вес стали.

Как видно из таблиц, деформация ролика при нижнем пределе процентного состава в 1,2 раза меньше деформации при закалке в известной среде.

Твердость поверхности ролика при закалке в предлагаемой среде по верхнему пределу процентного состава на 4-5 HRC выще, чем в известной.

Наличие в предлагаемой среде амида угольной кислоты, ацетамида, гексаметилентетрамина или азотнокислого натрия способствует при закалке образованию на поверхности плотной оксинитридной пленки толщиной 5-14 мкм. При зксплуатации деталей окскнитридная пленка служит защитным покрытием от коррозии, а также твердой смазкой, уменьшающей коэффициент трения.

Таблица 1

ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА, содержащая воду и кальций-натрий-аммониевую соль лигносульфоновой кислоты в виде сульфитного, моносульфитного щелока или сульфитно -дрожжевого концентрата, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения деформации и получения стойкой противокоррозионной oкcинитpидI oй пленки, она дополнительно содержит полный амид угольной кислоты в виде соли карбамида или органическое соединение в виде соли ацетамида или гексаметилентетрамина или соли азотной кислоты в виде азотнокислого калия или азотнокислого натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кал ьций- натрий- аммониевая соль лшносульфоновой кислоты в виде сульфитного, моносульфитного щелока или сульфитно-дрожжевого концентрата3-20 Полный амид угольной кислоты в виде соли карбамида или органического соединения в виде соли ацетамида или гекса о метил ентетрамина или соли азотной кислоты в виде азотнокислого калия или азотнокислого 1-15 натрия Остальное Вода

Сульфитно-спиртовый щелок5

ВодаОстальное

(известная)

0,32

58 60 59

0,31 0,31 0,32

0,30

61 60 0,29

тетрамин

Продолжение табл. 1

Остальное

Вода

Кальшш-натрий-0,07

аммониевая соль лигносульфоновой кислоты20

Гесаметилентетрамин 15

ВодаОстальное

Кальций-натрийаммониевая соль лигносульфоновой кислоты

Азотнокислый калий

Вода

Кальций-натрий аммониевая соль лигносульфоновой кислоты

6,4 7,2 6,8

10 7 7,9

8,1 Остальное

Продолжение табл. 1

59

0,10

0,11 60 60 61 0,09 0,10 0,08

0,11

0,24

63 64 60 61

0,23 0,24 0,26 0,23

63

0,25

59 60 59 61

0,08

0,09 0,07 0,08 0,10

72

70 68

82 73

67

Продолжение табл. 2