Среда для азотирования стальных деталей Советский патент 1977 года по МПК C23C11/16 

1

Изобретение относится к химико-термической обработке сталей.

Известная газовая среда для азотирования стали состоит из азотирующего или карбоазотирующего газов с добавлением в нее от 0,5 до 10% воздуха или от 0,1 до 2% кислорода ij . При этом наряду с процессо азотирования идет процесс окисления стали кислородом. Однако отмечается необходимос регулирования в очень узких пределах ее кислородного потенциала, так как при незначительном увеличении уровня содержания кислорода сверх указанных значений на поверхности деталей образуется окисная пленка, замедляющая процесс азотирования.

Цель изобретения - ускорение процесса азотирования и расширение возможности его регулирования, Дсютигается это тем, что в качестве углеродсодержащего газа среда содержит метан, а в качестве кис лор оде оде ржашего газа - двуокись углерода при следующем соогнощении компонентов, об.%: Аммиак30-89

Двуокись углерода1-30

,МетанОстальное.

Предложенный состав газовой среды отличается от известного тем, что вместо кислорода в нее введена двуокись углерода. В отличие от кислорода добавление в печную атмосферу, содержащую аммиак, а также углеводородные газы, двуокиси углерода может производиться в широких пределах.

При температурах прочностного азотирования (500-7- 60О°С) двуокись углерода практически не окисляет и не обезуглероживает стальные детали, а лишь взаимодействует с другими газами, например водородов. В результате взаимодействия двуокиси углерода с водородом последний удаляется из зоны реакции в виде водяного пара. Это расширяет интервал регулирования содержания водорода и водяного пара в печной атмосфере. Уменьшение содержания водорода повышает скорость диффузии азота и пластичность стали, В свою очередь, благодаря регулированию содержания водяного пара, в печной атмосфере обеспечивается возможность насыщения ее кислородом. При этом интенсивность насыщения стали кислородом во

много раз меньше, ;;-ч ji.iu ::г;;г-:: ейстзии

со свободньгм кислородо;.;,

Таким образом, значительно раш иряется интервал регулирования степени насьапения стали кислородом и достигается тот же эффект ускорения диффузии азотв; котор.;й наблюдается при введении оптимальных добавок кислорода в извесгку с г-.--.. среду,

Добавление к аммиаку Meraiia и двуокиси углерода снижает азотный гО енои-тч печной атмосферы, предотвращает обезуглерожт-шаri;je стали, повьшает износостойкость и пластичность азотированного слоя. Конкретный

состав газовой срель выбирается в зависимости от марки стали а температурного режима азотпрозанкл. Для сталей, склонных к обезуглероживанию, при азотировании целесообразно добавлять не менее 5,0% метана. В таблице приведены некоторые составы газовой среды и результаты азотирования и чей ста. Л ЗЗХМКЛА,

11редлоке;; чый состав газе/вой среды ускоряет процесс азотирования и получают азотированный слой на поЕРр:; ности стальнох деталей с зaдaI:яьт ;; сасйствами.

в 1;.,. СО +3 9%Н +6 О %СН ,

23 4

8 5%СО2+50%Н,.,-45%СН

-, 1О%СО -50%К +40%СН.

Фор м у л а из обретения Среда для азотироЕания стальных деталей, включающая ах -гиак5 углеродсодержащий и кис лоропоопгГл-аилие газы, о тличающаяся тем,1Тс,( целью ускоретгг-Я процесса азотирования и расширения вс.зможности регулирований ароласс;ч,вкачэстзс л-г-лорэдсодержащсго газа среда содержит метан, а в качестве кислopoдcovep кiJщeгo Гс-о j - двуокись углерода пра следующем соотношении компонентов,об.%; Лх-:.--р,к30-89 Двуокись уг.лерода1-30 Л етанОстальное. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Патент Англии № 1351234/22-01, кл. С 23 С 11/16, 24.О4.74.