Способ подачи газа при химико-термической обработке Советский патент 1979 года по МПК C23C11/10 

Изобретение относится к химико-терми ческой обработке, преимущественно к процессам цементации и нитроцементации. Известен способ цементации (нитроцементации), при котором составляющие ком поненты газовой среды полают взаимно перемешивающимися струями при критическом или надкритическом истечении струи газа-Носителя ij Основная масса активных реагентов (радикалов углеводородных соединений свободными связями) образуется в смесителе струйного аппарата и в недостаточно количестве доходит до цементируемых деталей, так как время существования радикалов 0,1-0,3 10 с. Цель изобретения - ускорить процесс :цементации. Для этого одновременно с подачей газа-носителя в его струю подают воздух или углекислый газ, а в поток образовавшейся смеси вводят углеводородную добав ку. Отнощение кислорода в воздухе уг лекислом газе к углеводородной добавке составляет 0,04-0,26, Активные насыатающие реагенты при этом образуются в непосредственной близости от обрабатьшаемых деталей. Способ осуществляетч::я следующяги образом, В устройство, например струйной аппарат, oбecпeчFiвaющee актьшньтй массообмен газов, подают концентричными соп- рикасающи 1Ися строями гаэ-носитель (эндогаз) и Воздух (кислород или С02 ). При этом в центратьной струе подают газ-носитель с сверхзвуковой надкритической скоростью истечения в качичестве 510 нормальных объемов в 1 ч. В кольцевой струе подают воздух или СО2 . Затем в поток образовавшейся смеси подают через трубку углеводородную добавку, например CFJ , с таким расчетом, чтобы отношение кислорода, подаваемого в кольцевой струе, который может образовывать соединения с новыми атомами в условиях 36 печной атмосферы,, к добавке углеводородных соединений равнялось 0,04«0,26 (при использовании воздуха весь кисло род, а при СО 2 один атом на молекулу С02 может образовывать соединения с новыми атомами в условиях печной атмосферы). Образовавшуюся новую смесь направляют на цементируемые детапи, Процесс протекает при температуре 930эзо с. При подаче газов предлагаемым спосо бом происходит ускорение цементации в 2-3 раза на слоях 1,1-1,4 мм. Это объя сняется тем, что при добавке воздуха или COrt и при перемешивании ©го с другими печными газами образуются активные радикалы молекул, которые.в свою очередь вызывают цепные реакции образования но вых радикалов. Образующиеся радикалы углеводородных молекул со свободными: связями активно взаимодействуют с по124вврхностью металла. Тяк как время существования радикалов очень мало, то чем к поверхности деталей они образуются, чем с большей скоростью подводятся к ним, тем активнее идет процесс насыщения. На чертеже псказана установка для осуществления предлагаемого способа. В камере печи 1 помешаются поддон 2 с деталями, струйный аппарат 3, имеющий центрально© сопло 4, через которое с надкритической скоростью подается газноситель, кольцевое сопло S, через которое подается воздух или COg,, Газы проходят в смеситель 6, в который подсасывается также печная атмосфера. Углеводородные добавки .подаются на выходе из диффузора 7 через трубку 8. Результаты предложенной обработки приведены в таблице.

со

Из данных таблицы видно, что предложенный способ (примеры 4,5 и б) по сравнению с известным (пример 1) обеспечивает ускорение насьпдения в 1,51,75 раза.

Формула изобретения

1. Способ подачи газа при химико термической обработке, преимущественно цементации и нитроцементации, путем подачи его составляющих компонентов концентричными струями при сочетании сверхзвуковой и дозвуковой скоростей истечения при условии ввода газа-|носителя со

сверхзвуковой скоростью, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса насыщения, с дозвуковой скоростью подают воздух или углекислый газ, а в поток образовавшейся газовой смеси вводят углеводородную добавку.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отнощение кислорода в Воздухе или углекислом газе к углеводородной добавке составляет 0,04-0,26.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Отчет ВНИИЭТО по теме Я011241 Отработка конструкции и технологического режима агрегата (ЖБ-2148 № 6 долотНого завода, 1972, с. 9-12.