Способ карбонитрирования стальных и чугунных изделий Советский патент 1979 года по МПК C23C9/10 C23C11/14 

(54) СПОСОБ КАРБОНИТРИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ И ЧУГУННЫХ ИЗДЕЛИЙ

(CO) NH . Соль аммония амидоугольной кислоты обраауетса при liaaимодейстБИИ аммиака и углекислого газа при обычных условиях по реакции 2ННз NH40(CO)NH Для получения сублимвта аммония амвдоугольной кислоты аммиак и угле кислый гаа смешивают при 6О--15О в объемном соотношении 2;1, В произ«. вояственных условиях для экономичности процесса карбонитрирования смешивают с экзотермическим газом (10% СО2,90% N2) в объемном соотношении 1:4,3, при 6О-15О С и полученную смесь подают в печное прост ранстБО.

Сублимат соли аммония амидоуголь- ной кислоты взаимодействует со сталью по реакции

7,(CO) ,C 2H2O- H2 7,

Продукты взаимодействия являются основой карбонитррщного слоя (Е -фааа), а водяные пары, азот и водород вместе с избытком сублимированного аммошш амвдоугольной кислоты удаляются из печного пространства при непрерывной подаче реакцношюй смеси. Отходашие продукты из печного прост- ранства безвредны, а избыток соли амйдоугольного аммония при охлаждё НИИ до комнатных температур вьшадает в виде белого кристаллического порошка и может 6btTb использован в процессе вторично. В термическж цехах, не имеющих экзогенераторов, амидоутоль ный аммоний для карбонитрирования можно применять в кристаллическом состоянии, загружая в печь вместе с деталями в рассчитанном количестве.

В печном пространстве не должно быт больших динамических потоков, пренятст вующих удалению продуктов реакция HgO и Hg с поверхности стали, что сни жает углеродный и азотный потенциалы рабочей среды. Для ускорения и эффективности процесса карбонитрирования достаточны конвекшюнш ю ,и диффузионные скорости реагируюших веществ в печном пространстве.

Приме р. {Проводят термическую обработку деталей, изготовленнык из сталей 08 кп, 12ХН, ст. 45,38ХГНМ, 18ХН2Н. 4Х9С2, 40ХГРШ,5Х2ОН4ЛГ

при температуре 575+5 С в течение 3 ч в смеси сублимата аммония амидоугольной кислоты с азотом (10% (CO))o7oN2)B опытно-промышлен

ной установке шахтного типа. В результате обработки на деталях получают упрочняюшие соли, микроструктура которых состоит из поверхностного карбонитридного слоя чЕ-фаза) глубиной (t2O-25мкм

и диффузионной переходной зоны глубиной 0,3-0,5 мм, Рентгенострукту1 ный анализ показал наличие в карбонитридном слое только (см. чер. теж).

Интенсивность процесса насьпдения

сублиматом аммония амидоугольной кислоты превосходит интенсивность образов вания слоя в солях .циана в 2-2,5 раза. Так, за 3 ч на стали 18ХН2М при

температуре процесса 57 51 5 С карбонитгридный слой (Е-фазы) образуется в солях циана-глубиной 10-15 мкм; в смеси 10% (СО)МУ -{-90%М,;-глубиной 25-30 кжм.

формула изобретения

1.Способ карбонитрирования стальных и чугунных изделий при 55О-65О С отличающийся тем, что, с целью повьЕиения качества карбонитридного слоя и ускорения процесса, карбонитрирование проводят в среде сублн- мированной аммонийной соли амидоугольной кислоты.

2.Способ по п. 1 отличающийся тем, что для получения аммонийной солиамйдругольной кислоты

NHjO(CO)NH2 предварительно смешявают (аммиак) с экзотермическим газом в объемном отношении 1: 4:4,3 при .

3.Способ поп. ,отпнча ющ и и с я тем, что карбонитрированиа

проводят в герметизированных печах в

условиях диффузионных и КОНВеКТИВ1Ш1Х

потоков рабочей среды в печном пространстве .

Источ.чики информации, принятые во

внимание .при экспер1Ч1зе;

i.0snovi Tenifer-poaturka ,za%tita materi a&a 1970, i 18, № 3, S.101-108, перевод № 72/66294,

5) ft л и

cCwoj