Способ азотирования инструментальных сталей Советский патент 1979 года по МПК C23C11/18 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам поверх ностного упрочнения детапей машин химико термической обработкой. Известен способ азотирования стали пр вакуумном нагреве до 510-570°С с выдержкой в атмосфере аммиака в течение 2-4 ч 1 . Недостаток способа заключается в его длительности, а также в возможности пере насыщения поверхности азотом, что приводит к охрупчиванию упрочненного слоя. Целью изобретения является повышение скорости насыщения и износостойкости инст румента при резании. Это достигается за счет дополнительной депассивации поверхности путем осуществления нагрева в атмосфере углеводородов до 550-57О С в течение 0,2-30 мин и давлении 10 1 10 атм, причем в качестве углеводородов может быть использован как ацетилен, так и пары масла. Интенсификация последующего азотирования Н.1оисходит за счет очистки поверхкости от окислов в результате взаимодействия углеводородов с окисной пленкой. Использование вакуумного нагрева при обработке позволило точно разделить время воздействия углеводорода и аммиака и регулировать состав атмосферы, что улуч- щает качество азотированного слоя из-за исключения возможности перенасыщения поверхности как углеродом,так и азотом. Время выдерж1си инструмента в углеводородной атмосфере должно равняться 0,2-30 мин. Нижний предел равен промежутку времени, затраченному на химическую реакцию очистки поверхности, а верхний предел устанавливают таким, чтобы исключить проникновение в металл по границам зерен цементитной фазы при реакции с ацетиленом. . Выбор давления углеводородной атмосферы обуславливается тем, что нижний предел соответствует реакции очистки поверхности, а верхний предел ограничивает выделение избыточной сажи в печи. Пример. Обрабатывают св.ерла из стали Р6М5, Сверла промывают в бе зине от грязи и смазки и загружают в вакуумную печь. Нагрев до 530 С про водят в в1акууме 5 мм . рт.ст анетилена,до давления выделении l-lO aTM и Выдерживают в течение 4мин, после чего вводят аммиак до дав ления 0,3 атм и выдерживают 10 мин, охлаждают инструмент в печи до ЗОО°С при откачке аммиака, затем напускают Воздух и выгружают инструмент. После обработки получают слой 30 мк твердостью Н 9QO-1000., Испытания на износостойкость при сверлении стали OXISHIOT показали, ч износостойкость повысилась в 3 раза. П р и м е р 2. Сверла промывают в бензине и помещают в вакуумную печь. После понижения давления в печи до 510 мм РТ .ст. включают нагрев и в печь п«шают пары масла до давления и выдерживают 30 мин. Затем инструмент выдерживают для выравнивания температуры при ЗЗО°С и вводят в печь аммиак до давления 0,3 атм В этой атмосфере инструмент выдерн и вают 1О мин, после чего печь охлаждают до и выгружают инструмен .на воздух. Глубина упрочненного слоя 30 мкм равна 0,3, а износостойксх:ть повысилась в 2 раза. Формула изобретения 1. Способ азотирования инструментальных сталей, .включающий нагрев по температуры насыщения при пониженном давлении и выдержку в атмосфере аммиака, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости насыщения и износостойкости инструмента при резании за счет дополнительной депассивации поверхности, вначале нагрев осуществляют в атмосфере углеводородов в течение 0,2-30 мин до 55О-560 С и давлении 1-10 - 1 10 атм, а затем в ат мосфере аммиака. 2. Способ по п. 1, отличаю- щ и и с я тем, что в качестве углеводородов используют ацетилен. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве углеводородов используют пары масла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка № 2328118, кл. С 23 С 11/18, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.