Способ газовой цементации инструмента Советский патент 1943 года по МПК C23C10/14 C23C10/16 

Способ газовой цементации инструмецта хромом, ванадием, вольфрамом и молибденом с подводом последних в виде х.юристых соедипени: известен.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что цементацрло производят последовательно или одновременно дополняюии1ми сталь э.юментами. Этим достигается получение на поверхности инструмента состава, близкого к составу быстрорежущей стали илн ее заменителей. Инстр;,мент носле цементации подвергается термической обработке.

Инструмент изготовляется путем механической обработки отол женных кованых илн катаных заготовок хромистой стали с соответственным содержанием CqCr, Мп, Si, PnS. Затем инструмент подвергается тазовой металлоцемеитании хромом, ванадием, вольфрамом- IITH молибденом и окончательной термообработке. Подбирая то или иное соотнои1енне ,их элементов на новерхностн инструмента, получают состав, близкий к составу быстрорежущей стали или ее заменителей.

С целью понил-сения температуры нагрева, сокращения времени выдерл ки и во избежание вредного перегрева стали при диффузии ванадия, вольфрама или молибдена в сталь, прнменяется комбннированная нли последовательная газовая металлопементлцня инструмента указанными элементами путем приготовления хлористых соединений этих металлов из их: ферросплавов.

Приготовление хлористых соединеиий проводится нри нагреванщт (рерросплавов до температуры 700-1300 в среде, насьпценной/хлором (например, в среде водорода и хлора, водорода и хлористого водорода или смеси хлора с азотом и с другими ). При омьшании этими газами..

№ 62341

содержащими хлориды металлов, поверхности стали, нагретой до 900-1350°, протекают обменные реакции мелоду газообразными хлоридами металлов и сталью, в результате которых металлы осаждаются на поверхности стали и диффундируют внутрь ее.

Предлагаются два варианта газовой цементации инструмента.

Вариант 1. Комбинированная газовая цементация готового инст п-мента одновременно несколькими элементами достигается тем, что в лечь в качестве цементатора загрул ается раздробленный сплав нескольких ферросплавов, сплавленных в определенных весовых соотношениях, или несколько неснлавленных раздробленных ферросплавов, взятых также в с;пределенных весовых соотношениях.

Комбинированная газовая цементация одновременно несколькими элементами может проводиться за одну операцию; цементация может также периодически прерываться для возможности проведения промежуточного диффузионного отжига, обеспечиваюндего диффузию элементов ьглубь стали.

Вариант 2. Последовательная газовая металлоцементация готового инструмента отличается от комбинированной цементации лишь тем, что насыщение стали различны.ми элементами проводится не одновременно, а по очереди, в определенной последовательности. Между каждой операцией цементации проводится диффузионный отжиг.

Таким образом, инструменты по варианту 1 цементируются за одну операцию сразу несколькими элементами, по варианту 2 цементируются последовательно, по очереди, в опреде.пенном порядке, разными элементами. В обоих случаях при определенном расчете хода процесса инструмент будет получать в поверхностной зоне сплавы требуемого состава.

В случае необходимости сообщить инструментам дополнительное науглероживание, последнее осуществляется в этой же или другой печи одним из известных методов газовой или твердой цементации или цианирования. Затем инструмент проходит дополнительный диффузионный отжиг. Далее инструмент подвергается окончательной закалке и отпуску, режимы KOTOpbix должны отвечать общеустановленным техническим нормам для сплавов того состава, который получили инструменты в поверхностной их зоне.

Для комбинированной или последовательной газовой металлоцементации стаяи металлами можно применять муфельную печь, а еще лучше электрическую, разделенную на две зоны: одна зона служит для получениялетучих хлоридов металла, вторая - для цементации.

В первую зону к нагретому до 700-1300° раздробленному соответствук)ш,ему цементатору поступают газы, содержащие хлор. Эти газы, проходя над ферросплавами, образуют летучие хлористые соединения металлов. В случае наличия в этой зоне одновременно нескольких ферросплавов образуются хлориды нескольких элементов. Во второй зоне печи размещаKjTXifl нагретые до 900-1350° инструменты, над которыми протекают газы, обогащенные хлрристыми соединениями металлов, которьге вступают в обменную реакцию с железом инструментов, с образованием хлористого жедез.а: последнее удаляется из печи вместе с избытком водорода, хлора и других . Металлы осаждаются на поверхности стали и диффундиpyipjcH внутрь благодаря высокой температуре.

Можно применять муфельную печь и с одной рабочей зоной, в которой непр рредственно над цементатором или вблизи него располагаются инструменту. Цементатор можно насыпать непосредственно на инструмент. Газовая среда в этой печи та же, что и в первой печи.

Предмет изобретения

Способ газовой цементации инструмента хромом, ванадием, вольфра- 1ом и молибденом с цодводом последних в виде хлористых соединений, ъ т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью получения на поверхности ипстру аента состава, близкого к составу быстрорежущей стали или ее замените-iefi, цементацию производят поспедовательно илп одновременно дополняющими данную сталь элементами с дальнейшей термической обработкой.

- 3 -NO 62341