Способ газовой цементации Советский патент 1976 года по МПК C23C11/12 

1

Изобретение относится к области химикотермической обработки и может быть использовано при поверхностном упрочнении деталей в машиностроении.

Широко известна цементация по одноступенчатому режиму в атмосфере эндогаза с добавлением в него науглероживающего газа (городского, пропан-бутана и др.) 1.

Более близким к предлагаемому является способ двухступенчатой газовой цементации, при котором-на 1 ступени процесса используют смесь эндотермического газа с добавлением городского газа (исходного) в количестве 9 ±0,5%, а на 2 ступени процесс ведут в атмосфере того же эндогаза с добавкой городского газа 4-5% по объему 2.

Однако при известном способе цементации выравнивание концентрации углерода до заданного его содержания на поверхности происходит, в основном, за счет обеднения углеродом твердого раствора, что приводит преимущественно на теплопрочных сталях к снижению твердости, прочности и износостойкости цементованной поверхности.

Целью изобретения является создание способа газовой цементации преимущественно теплопрочных сталей, обеспечивающего предотвращение обезуглероживания твердого раствора и повышение контактной выносливости деталей.

С целью достижения указанной цели предлагается способ, который отличается от известного тем, что процесс ведут при повыщении углеродного потенциала от 1 ступени ко 2, сначала добавляя в эндогаз в качестве науглероживающего газа 1 -1-5% по объему пропан-бутана, а затем 2-2,5%.

Пример. Детали, преи.мущественно из

теплопрочных сталей, помещают в ща.хтную цементационную печь при температуре 930±10°С и вводят эндогаз с точкой росы 0±2°С, приготавливаемый из пропан-бутана. При достижении рабочей температуры в печи

в эндогаз добавляют пропан-бутан: на 1 ступени, равной 2/3 общего времени выдержки, в количестве 1 -1,5% по объему, при этом происходит преидищественное насыщение углеродом твердого раствора в иоверхностно.м

слое деталей. Зате.м, на 2 ступени, равной 1/3 времени выдержки, добавку пропан-бутана доводят до 2-2,5% по объему, ири этом происходит насыщение цементуемой поверхности до оптимального содержания углерода,

образование в поверхностном слое мелкодисперсных карбидов, что способствует формированию слоя с высокой твердостью и изпосостойкостью. Результаты испытаний представлены в таблице. Как видно из таблицы, за счет перераспределения углерода в твердом растворе па поверхности готовой детали (после шлифовки) при известном 2-ступенчатом режиме цементации содержится 0,3, при 1-ступенчатом - 0,5-0,6, а при предлагаемом режиме - 0,75% углерода. Контактная выносливость повышается в 3 раза. Формула изобретения Способ газовой цементации, преимущественно теплопрочных сталей, включаюший двухступенчатую выдержку Б атмосфере эндогаза с добавлением науглероживаюн его газа, отличающийся тем, что, с целью повышения контактной выносливости цементованного слоя, в качестве науглероживающего газа используют пропан-бутан и процесс ведут при повышении углеродного потенциала от 1 ступени ко 2, сначала добавляя в эндогаз 1 -1,5% по объему пропап-бутана, а затем 2-2,5%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Райцес В. Б. «Технология химико-термической обработки на машиностроительных заводах, 1965, с. 68-69. 2.Авт. св. № 326257, кл. С 23С 11/10, 1969.