Способ цементации Советский патент 1934 года по МПК C23C8/64 

Крабоконсервное дело в качестве отходов производства дает среди других значительное койичество крабового панцыря. Не находя себе применения, последний скапливается в больших количествах около соответствующих заводов. Скопления образуются также из выброшенных на берег морским прибоем панцырей после ежегЪдного линяния крабрв.

При использовании крабового панцыря в качестве исходного материала для получения „животного угля изобретатель предполагает получить дешевый и весьма активный карбуризатрр.

На фиг. изoбpaжaюt диаграммы глубины проникновения и размеры отдельных ЗОЙ, в зависимости от температуры и времени цементации, и фиг. 4- диаграмму , глубины проникновения и размеры отдельных зон при разных карбуризаторах.,

Предлагаемый способ цементации Заключается в том, 4то в качестве карбуризатора применяют„жй вотный уголь, причем для получения „животного угля служит крабовый панцырь.

-Предварительные опыты выяснили, что в качестве карбуризатора может быть применен как целый, так и прокаленный панцырь; применение последнего дает то преимущество, что является возможность предварительно использовать продукты сухой перегонки, среди

(365). ;

N - .- -, - которых можно получить ценные вещества. Сколько-нибудь длительные опыты цементации в цельном не прокаленном панцыре в лабораторной обстановке были невозможны, вследствие обильного выделения, с резким запахом, продуктов сухой перегонки. Разница в цементации между цельным и прокаленнымпанцырем, как это будет показано ниже, не велика, а поэтому основная часть исследований производилась с прокаленным панцырем. Прокаливание происходило при температуре 350-500°, без доступа воздуха, после чего остаток (черный обугленный крупный порошок} протирался сквозь сито с размером дыр около 2 мм, для получения однородного зерна более благоприятного размера; как известно, недостаточное и чрезмерное измельчение карбуризатора дает отрицательные результаты. То же самое было проделано с другими карбуризаторами, употреблявшимися для сравнения. С целью установления рационального режима при использовании панцыря и сравнения его действия с действием других карбуризаторов были проведены три серии опытов. Первая серия служила для установления карбуризационной характеристики и охватывала цементацию при разных температурах (870, 925,980°) и разной выдержкой (I, , 4иб час.).. Вторая серия имела задачей выяснение

«лййния различных добавок (BaCOj, УЧэзСОз, NaCl) на действие карбуризатора и третья-сравнение с другими, принятыми в заводской практике, цементи| ующими средствами. Охлаждение, после цементации везде производилось на воздухе, кроме серии третьей, где охлаждение происходило в пеуи.

Результаты первой с;ерии опытов приведены на диаграммах фиг. 1-3 (соответствующие измерения везде производились в 12 точках для каждого из образцов).

Нак видно из диаграмм и соответ-ствующих таблиц, с увеличением температурь )И длительности выдержки не только увеличивается общая глубина п роникания, но и переход к ядру становится постепеннее.

Цементитовай сетка появляется лишь с четырехчасовой выдержки при 980°. В остальных образцах она наблюдается, «ачиная с номера 3 только в углах сечения. Наиболее глубокую цементацию .ает, вполне понятно, наибольшая выДержка при 980°. Однако такой режим рекомендован ,быть не может, вследствие значительного перерождения зерна исходного металла. Наиболее подходящим режимом является шестичасовая выдержка при 925°., .

В опытах второй серии к основному карбуризатору добавлялись примеси, зарекомендовавшие себя в опытной заводской практике. Было испробовано .влияние углекислого бария, соды и поваренной соли. Режим был одинаковый для всех добавок, именно-925° и четырехчасовая выдержка.

Третья серия опытов заключалась в сравнительных. цем|нтациях одинаковь1Х образцов в крабовом панцыре и других известных карбуризаторах. Режим был одинаковый для всей серии: температура цементации- 25°, выдержка-4 часа. Образцы: 1) цементированньж в прокаленном, панцыре и 2) в смеси древесный уголь плюс сода были закалены с 780° в холодной воде и показали после этого, примерно, одинаковую твердость (67-72 по Шору) с отсутствием мягких мест. SateM они, были раздавлены на прессе Лмслера для установления связи твердой поверхностной корки с ядром. Образец Т) скололся при испь1тании под углом

45°, не обнару1;ив расслаивания; образец 2) имеет все признаки явного отслоения нецементированной корки. В заключение был произведен химический анализ крайней нацементированной зоны на фосфор. Среднеесодержание последнего в образцах, нацементированных прокаленным панцырем, оказалось;0, нацементированных смесью древесный уголь плюс ,.Металлографический анализ также не , обнаружил признаков фосфора в сколько-нибудь значительном количеству. Таким образом отпало единственное cepiiезное сомнение в применимости крабового панцыря, как карбуризатора.

Наконец, для определения исто,щаемости и процента обновления была испробована повторная цементация в одной и той же порции панцыря; то же самое для сравнения было проделано и со смесью древесный уголь плюс сода.

Уже вторая цементация в панцыре показала значительное снижение глубины проникания; при третьем же опыте остаток имел вид золы, а образец показал лишь незначительное науглероживание. Смесь древесного .угля с содой после третьего имела еще свежий вид; глубина проникания по сравнению с первым разом понизилась незначительно. Панцырь, следовательно, истощается ненормально быстро по сравнению с другими карбуризаторами; причиной этого является низкое содержание углерода в нем (от 19 до 24, по анализу химической 1аборатории Дальзавода).,

Проведеннйя работа показала следующее.

Панцырь может быть применен для цементации как в цельном, так и в прокаленном состоянии с приблизительно одинаковыми результатами; цементация крабовым панцырем характеризуется значительной глубиной эвтектоидной зоны и плавным постепенным переходом к ядру, т. е. качествами, которых добиваются от хорошего карбуризатора. Механические испытания наглядно показывают его превосходство по сравнению с древесным углем. Заэвтектоидная зона появляется лишь после значительнбй выдержки при высокой температуре; испытание крабового панцыря в смеси