Состав газовой среды для нитроцементации Советский патент 1975 года по МПК C23C11/18 

1

Изобретение относится к области химикотермической обработки, а именно, к процессу газовой низкотемпературной нитроцементации.

Известная газовая среда для нитроцементации, содержащая 6% метана, 3% аммиака, остальное - эндогаз, предназначена для высокотемпературной цементации при температуре 850-910°С, т. е. лежаш,ей выше предела взрываемости для данной газовой смеси.

Однако при нспользованин данной атмосферы для низкотемпературной нитроцементации, осуществляемой при температуре 570- 620°С, она становится взрывоопасной, так как содержит 91% эндогаза. Последний в своем составе содержит водород 32-40%, окись углерода 18-24%, азот 38-44%, метан - до 1,5% и углекислый газ до 1%.

Содержание 32-40% водорода и 18-24% окиси углерода обуславливает при температуре 570-620°С высокую взрывоопасность цементирующих и нитроцементирующих сред, так как водород образует гремучую смесь с воздухом уже при его содержании в пределах 4,1-75%, а окиси углерода - в .пределах 12,5-75%.

Предлагаемый состав газовой среды предназначен для низкотемпературной нитроцементации при температуре 570-620°С, т. с. 750°С.

Он отличается от известного тем, что в качестве газа-носителя содержит азот при следующем соотношении компонентов, об. %: Аммиак4-6

Метан4-6

АзотОстальное

Это исключает образование гремучей смеси нри низких температурах.

Нитроцементирующая способность предложенной газовой среды такая же, как при обработке в известных взрывоопасных газовых средах.

Примеры обработки в предложенной газовой среде и полученные результаты даны в табл. 1.

Таблица 1 Состав газовой среды

i 2

№ 3

№ 1

Аммиак б%

Ам.чиак 5% Метан 5% Метан 6% Азот-остальное Азот-остальное

Испытания проводились в лабораторной шахтной печи. Нитроцементации подвергали образцы из стали 40х. Обработку проводили при температуре 570-620°С в течение 4-8 ч. Результаты испытаний сведены в табл. 2.

4 Таблица 2

По результатам испытаний оптимальным признан |Состав газовой среды № 2. Испытания показали, что количество водорода, полученногр в результате диссоциации аммиака, не превышало 4%.

Водород определялся с помощью химического анализа газов, выходящих из печи. Водород в количестве 4% не создает взрывоопасных смесей при подсосе воздуха.

Формула изобретения

Состав газовой среды для нитроцементации, содержащий аммиак, метан и газ-носитель, отличающийся тем, что, с целью исключения взрывоопасности при низкотемпературной нитроцементации, в качестве газа-носителя он содержит азот при следующем соотношении компонентов, об. %: Аммиак4-6

Метан4-6

АзотОстальное