Способ химико-термической обработки Советский патент 1976 года по МПК C23C11/18 

азота. После проведения первой стадии насыщения - аустенизирующий к насыщающим газам подмащивают нитроцементирующий газ и осуществляют совместпое насыщение стали азотом и углеродом. На заключительной стадии процесса температуру печи поднимают до 720-900°С или контейнер помещают в закалочную печь и после выдержки в течепие 5- 90 мин в зависимости от температуры процесса и габаритов изделий, закаливают в масле, в воде или в водовоздущной смеси.

Особое значение имеет состав защитной атмосферы при нагреве нитродементованной стали под закалку. Нагрев под закалку в обедненной азотом атмосфере (например, в продуктах разложения триэтаноламина или в смеси эндогаза и аммиака (1-10%) вызыва(гг некоторое деазотирование поверхности стали. Процесс деазотирования протекает главным образом за счет твердого раствора и лишь при длительной выдержке возможно рассасывание карбонитридной зоны, нарущеиие ее сплошности и полное исчезновение из структуры ннтроцементовапного слоя. Объединение твердого раствора азотом является одним из существенных элементов способа. Уменьщение концентрации азота в твердом растворе на значительной стадии процесса приводит к снижению количества остаточного аустенита в структуре закаленного слоя.

Результаты исследований показали, что у стали 40Х после предварительной комбинированной ннтроцементации с последующим наrjJeBOM под закалку до 840°С в продуктах разложения триэтаноламина СО-28,05%; СН4-

12,3%; С„Н„г - 0,85%; СОг - 0,25%; Нг - 46,3%; Na - 10,0%; Оа - 1,05% и выдержкой при данной температуре в течение 30 мин сохраняется на поверхности карбонитридный слой глубиной до 15 мм, под которым находится область азотисто-углеродного мартенсита 0,2-0,7 мм с твердостью 700-900 Hv. Твердость сердцевины повышается с 20-22 HRc до 50-55 HRc.

Испытания на износ показали улучшенные аптифрикционные свойства нитроцементованных образцов по сравнению с известной обработкой.

Так, например, диаметр вытертой лунки после химико-термической обработки по известному способу при нагрузке Р 10 кгс составляет 0,35 мм, а по предлагаемому способу - 0,20 мм; при нагрузке Р 30 кгс соответственно 0,45 и 0,35 мм. При нагрузке Р 70 кгс по предлагаемому способу диаметр лунки составляет 2,0 мм, а по известному способу при этой нагрузке происходит задир.

Формула изобретения

Способ химико-термической обработки стальных изделий, включающий азотирование их в смеси аммиака и интертного газа, нитроцементацию при 650-690°С с последующей закалкой, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и износостойкости обрабатываемых изделий, нагрев под закалку проводят при 720-900°С в углеродосодержащей среде с добавлением в нее 1 -10% аммиака или азота.