Способ азотирования молибденовых вкладышей пресс-форм Советский патент 1990 года по МПК C23C8/24 

Изобретение относится к химико- термической обработке металлов, а именно к азотированию вкладышей пресс-форм, изготовленных из молибденовых сплавов.

Целью изобретения является повышение стойкости молибденовых вкладышей путем изменения фазового состава и микроструктуры поверхностного слоя.

Производят насыщение - нагрев молибденовых вкладышей пресс-форм в среде диссоциированного аммиака при 1100-1150 °С, выдержку при этой температуре в течение 12-15 ч и охлаждение. После насыщения осуществляют отжиг в вакууме - нагрев и выдержка молибденовых вкладышей пресс-форм в вакууме 10м-10 3Па при 1100-1150 °С в течение 7-10 ч и охлаждение.

Отжиг в вакууме в условиях малого парциального давления азота, а следовательно, и малой его концентрации на поверхности вкладышей пресс-форм

приводит к диссоциации нитридов молибдена, уменьшению концентрации азота в поверхностной нитридной фазе не только за счет диффузионного его перераспределения, а главным образом за счет удаления в рабочее пространство печи. При этом изменяется соотношение содержания молибдена и нитридов молибдена в поверхностном нит- ридном слое, что позволяет изменять микротвердость поверхности вкладышей в широких пределах 5000-13000 Ша, варьируя параметры вакуумного отжига в зависимости от требований, определяемых условиями эксплуатации молибденовых вкладышей.

- Уменьшение содержания нитридов молибдена в поверхностном нитридном слое позволяет пройти релаксации поверхностных напряжений, вызванных фазовым превращением при насыщении, устраняется хрупкость поверхностного нитридного слоя, улучшается сдеплеС

СП

ние последнего с внутреннеазотирован- ным подслоем и, как следствие, полностью устраняется шелушение, а так- же повышается сопротивление азотиро- ванного слоя распространению трещин разгара.

Отжиг в вакууме9 способствуя дис- социации нитридов молибдена и уменьшению содержания азота в поверхност- ной нитридной фазе не только диффу зионным перераспределением его в азотированном слое, но главным образом за счет удаления азота в рабочее пространство печи, является кеобходи- мым элементом процесса структурообра зования и позволяет получить качественно новые свойства азотированного слоя.

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа азотирования молибденовых вкладышей пресс-форм (для изготовления отливок 93) проведена серия опытов, результаты которо приведены в таблице.

Стальное литье под давлением осуществляется на машине 516 МА-ВК при условиях запирания до 3500 , прессования - до 1000 кН, выталкивания - до 100 кИ. Масса порции заливаемого металла до 2 кг, температура заливки 1873-1923 К.

Поверхностные слои вкладышей пресс-форм работают в условиях высоких температур 1473-1873 К и внешних напряжений (запирания и прессования) 80-160 ШТа.

Анализ результатов, представленны в таблице показывает, что стойкость азотированных по известному способу вкладышей для изготовления отливок с глубиной диффузионного слоя 160 мкм и микротвердостью 13000 Ша - 200 запрессовок, а по .предлагаемому способу - 700-1050 запрессовок, т.е. позволяет увеличить стойкость вкладышей пресс-форм данного типа в 3,5-5 раз по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Способ азотирования молибденовых вкладышей пресс-форм, включающий насыщение в среде диссоциированного аммиака при 1100-1150 С, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости вкладышей путем изменения фазового состава и структуры поверхностного слоя, насыщение проводят в течение 12-15 ч, после чего их отжигают в вакууме при ПОО-П50°С в течение 7-10 ч.

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и может быть использовано для упрочнения молибденовых вкладышей пресс-форм. Цель изобретения - повышение стойкости вкладышей путем изменения фазового состава и структуры поверхностного слоя. Молибденовые вкладыши подвергают азотированию в среде диссоциированного аммиака при 1100-1150°С с выдержкой 12-15 ч, после чего их отжигают в вакууме 10^-1-10^-3 Па при той же температуре в течение 7-10 ч. Это позволяет повысить стойкость вкладышей пресс-форм в 3,5-5 раз по сравнению с известным способом. 1 табл.

Заказ 955

Тираж 811

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное