Закалочная среда Советский патент 1987 года по МПК C21D1/60 

113

Изобретение относится к термической обработке стали, в частности к закалочным средам, применяемым при термической обработке.

Цель изобретения - улучшение качества закалки путем исключения об- раз ования трещин в стальных изделиях

Сущность изобретения заключается в том, что в закалочную среду, содер- жащую воду, неполную железную соль полиакриловой кислоты и хлористый натрий, в качестве нейтра;п1затора вводят триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Неполная железная соль 0,10-1,5

полиакриловой кислоты

Хлористый натрий 0,1-1,0

Триэтаноламин0,05-1,4

ВодаОстальное

Применение закалочной среды такого состава позволяет производить ее приготовление непосредственно в закалочном баке.

Триэтаноламин N() - вязкая маслянистая жидкость светло-коричневого цвета с удельным весом 1,12- 1,25 г/см не горюча, не взрывоопасна, не ядовита, легко смешивается с водой, обладает выраженной щелочной реакцией. Введение триэтаноламина менее 0,05 мас.% недостаточно для нейтрализации водного раствора неполной железной соли полиакриловой кислоты, введение триэтаноламина более

1.4мас.% приводит к образованию растворов со щелочной реакцией. Охлаждающая способность кислых и основных растворов значительно отличается от охлаждающей способности раст воров нейтральных, имеющих значение водородного показателя рН 7. Скорост охлаждения в растворах с pFl 7 или

р - 7 как в мартенситном, так и в перлитном интервалах увеличиваются, равномерность охлаждения уменьшается, что приводит к получению деформации деталей и образованию закалочных трещин. Кроме того, такие растворы коррозионно-агрессивны. При содержа- НИИ неполной железной соли полиакриловой кислоты в растворе менее 0,1 мас.% резко повышается вероятность образова 1ия закалочных трещин. При введении в раствор ))еполной желе ной соли по1П1акриловоГ1 кислоты более

1.5мас.% из-за значительного увеличения вязкости закалочной средр уменшается закаливающая способность, мак12

симумы скоростей сдвигаются в област температур мартенситного превращения что влечет за собой неизбежное образование закалочных трещин.

В предложенной закалочной среде триэтаноламин вводят в состав в количестве 0,05-1,4 мас.%, как нейтрализатор для придания водному раствору неполной железной соли полиакриловой кислоты, обладающему кислой реакцией необходимой охлаждающей способности и таких скоростей охлаждения, которы предотвращают появление деформаций и трещин на закаливаемых деталях.

Закалочную среду составляют следующим образом.

Предварительно рассчитывают количество составляющих компонентов. Затем закалочный бак заполняют расчетным количеством воды, в которую последовательно вводят нужное количество неполной железной соли полиакриловой кислоты, хлористого натрия, и полученный раствор нейтрализуют путем введения триэтаноламина.

Пример. Среду исследуют по закаливаемости и влиянию на трещино- образование.

Исследуемые смеси предлагаемой закалочной среды приведены в табл.1.

Исследуемый состав известной зака лочной среды следующий, мас.%: Неполная железная соль полиакриловой кислоты 0,25 Едкий натр2,0

Хлористый натрий 0,1 Вода97,65

Определение закаливаемости стали 38ХС проводят на цилиндрических образцах jz5 20 мм, стали 45Л, 45Х - на плоских образцах толщиной 15 мм. Определение склонности к трещинообразо ванию при закалке в предлагаемой закалочной среде и в известной изучают непосредственно на деталях шести наименований.

Результаты, полученные в ходе исследования, приведены в табл. 2.

Твердость, полученная при закалке в растворах состава 1-4, практически равнозначна твердостИд полученной после закалки в известном. Однако отсутствие закалочных трещин наблюдается только у деталей, закаленных в растворах 1-3.

Как видно из данных табл. 2, на образцах, закаленных в растворе 5, твердость не указана из-за большой

13391/.1

величины разброса значений ввиду пло- кислоты и хлористый натрий, о т л и

тем, что, с целью

хой закаливаемости.

При использовании в качестве закалочной среды растворов известного состава брак по закалочным трещинам деталей составляет 4% от годового выпуска 337А,4 т. В случае перехода на предлагаемый состав закалочной среды брак отсутствует.

Формула изобретения Закалочная среда, содержащая воду, неполную железную соль полиакриловой

10

чающаяся улучшения качества закалки путем исключения образования трещин в стальных изделиях, в качестве нейтрализатора она содержит триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Неполная железная соль 0,1-0,5 полиакриловой кислоты Хлористый натрий 0,1-1,0 Триэтаноламин 0,05-1,4 ВодаОстальное

Неполная железная соль полиакриловой

тем, что, с целью

чающаяся улучшения качества закалки путем исключения образования трещин в стальных изделиях, в качестве нейтрализатора она содержит триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Неполная железная соль 0,1-0,5 полиакриловой кислоты Хлористый натрий 0,1-1,0 Триэтаноламин 0,05-1,4 ВодаОстальное

Таблица 1

5Х

4

5 Известный

1

2

3

4

5 Известный

13 591Д1

6 Продолжение табл.2

п

53,0 - 54,0

Есть Нет

50,0 60,5 60,0 58,0 60,5

Есть

58,5 - 60,0

Изобретение относится к термической обработке, в частности к закалочным средам, применяемым при термической обработке. Цель изобретения - улучшение качества закалки путем исключения образования трещин в стальных изделиях. Сущность изобретения заключается п том, что в закалочную среду, содержащую воду, неполную железную соль полиакриловой кислоты и хлористый натрий, вводят триэтанол- амин при следующем соотношении компонентов. мас.%: неполная железная соль полиакриловой кислоты 0,01-5,0; хлористый натрий 0,1-1,0; триэтаноламин 0,80-1,95; вода - остальное. В предлагаемую закалочную среду триэтаноламин введен как нейтрализатор для придания водному раствору неполной железной соли полиакриловой кислоты, обладающему кислой реакцией, необходимой охлаждающей способности и таких скоростей охлаждения, которые предотвращают появление деформаций и трещин на закаливаемых деталях. 2 табл. % § (Л оо оо со