Расплав для азотирования Советский патент 1989 года по МПК C23C8/48 

Изобретение относится к химико- термической обработке, в частности к процессам насыщения металлов и сплавов азотом, и может быть использовано в машиностроительной, станкостроительной, автомобильной и других отраслях промышленности для п,рвьш1ения эксплуатационной стойкости деталей машин и технологической оснастки.

Целью изобретения является повьш1е- ние абразивной износостойкости поверхности изделий, испытывающих высокие циклические нагрузки.

В состав для азотирования, содержащий цианат щелочного металла, циан- ,урамид и углекислую соль щелочного металла, дополнительно вводят дихромат натрия, в качестве цианата щелочного металла он содержит цианат натрия, а в качестве углекислой соли -ще- лочного металла - кальцинированную осоду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цианат натрия 50-55 Цианурамид4-6

Дихромат натрия 8-10 Кальцинированная сода29-38

Дихромат натрия (,0-,), крист таллическое вещество красного цвета, имеет температуру плавления 320 С, температуру разложения , Применяется в качестве дубителя в кожевенной промьпиленности, окислителя в производстве красителя, ингибитора -коррозии металлов и сплавов, в производстве сухих элементов.

Дихромат натрия в предлагаемом составе является поставщиком активных атомов хрома при проведении процесса химико-термической обработки, Однако в отличие от процессов жидкостного азотирования и хромирования при обработке в предложенном составе образуется не карбонитрид типа C(Fe)-j, С, N или карбиды

СО

СП

о

00 О5

и Cr,С,, а ноиое вещество на базе химического соединения железа, хрома азота и углерода, которое придает поверхности изделия высокую твердост и абразивную износостойкость при сохранении пластичности и вязкости упрочненного слоя. Проведенными рентгё нофазовыми анализами не удалось интенсифицировать образующееся вещест- во ни с карбонитридами, ни с карбидами. Дг1Я определения природы и свойств вещества необходимо проведение специальных многочисленных физико-химических исследований.

Пример 1. Бр али 50 мае. % цианата натрия (NaCNO), 6 мас.% ци- анурамида (), 8 мас.% дихромата натрия (,) и 36 мас.% кальцинированной соды (). Ингредиенты тщательно перемешивали и полученную смесь расплавляли в тигле из нержавеющей стали. Состав расплава опробо ван для упрочнения ст. 45. С целью интенсификации процесса и созда1шя физических условий образования износостойкой зоны в расплав в течение времени обработки вводили ультразвуковые колебания с частотой колебания 17,6 кГц. Введение ультразвуковых колебаний осуществляли при помощи грибкового концентратора с коэффициентом, усиления 2,65, амплитудой смещения на излучающем торце 31 мкм и интенсивностью излучения 2,5 Вт/см Химико-термическую обработку осуществляли при 560 С в течение 2 ч.

Примеры 2 и 3 по диффузионному упрочнению ст. 45 при тех же темпе- ратурно-временных условиях, но при различном соотнощении указанных компонентов .выполнены аналогично, примеру 1 и сведены в т аблицу.

Как видно из приведенных примеров диффузионный упрочненный слой, полученный в предлагаемом составе, обладает высокой твердостью, а износостойкость его в абразивных условиях выше износостойкости известного кар- бонитридного слоя в 1,8-1,9 раза.

Ограниченность содержания в расплаве дихромата натрия (8-10 мас.%) обуславливается стехиометрическими соотношениями активных атомов азота, хрома и углерода для получения высокоизносостойкого слоя. При нарушении этого соотношения не создаются условия дпя образования сложного химического соединения на основе азота, хрома и углерода. 1

Формула изобретения

Расплав для азоти рования, содержа щий цианат щелочного металла, цианур амид и углекислую соль щелочного металла, отличающийся тем что, с целью повышения абразивной износостойкости изделий, работающих в условиях высоких циклических нагрузок, он дополнительно содержит дихромат натрия, в качестве цианата щелочного металла - цианат натрия, а в качестве углекислой соли щелочного металла - кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цианат натрия 50-55

Цианурамид4-6

Дихромат натрия 8-10

Кальцинированная

сода29-38

Изобретение относится к химико-термической обработке и может быть использовано в машиностроительной, станкостроительной, автомобильной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение абразивной износостойкости изделий, работающих в условиях высоких циклических нагрузок. Расплав содержит (мас.%) цианат натрия 50-56

цианурамид 4-6

дихромат натрия 8-10

кальцинированную соду 29-38. Это позволяет повысить износостойкость в 1,8-1,9 раза. 1 табл.