Способ химико-термическойОбРАбОТКи СТАльНыХ издЕлий Советский патент 1981 года по МПК C23C11/12 

(54) СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности к процессу науглероживания в газовых средах.

Газовый карбюризатор получают из жидких углеводородов путем их пиролиза в специал1 в 1х печах или непосредственно в рабочем пространстве цементационной печи. Интенсивная подача жидких углеводородов в печь приводит к сажеобразованию, которое замедляет процесс науглероживания. Для наиболее полного пиролиза углеводородов пользуются небольшими добавками воды и водяного пара, что позволяет получать газ с повыг шенным содержанием СО и СН, которые актавно участвуют .в процессе науглероживания и тем самым ускоряют его. Кроме того, добавки воды и водяного пара уменьшают сажеобразование.

Известен способ, заключающийся в проведении науглероживания стальных изделий в газовой атмосфере, создаваемой подачей уайт-спирита в .рабочее пространство печи. Этот карбюризатор позволяет получить насьщенный слой глубиной 1,6-1,9 мм за 11-13 ч при 930-950°С 1.

Однако скорость насыщения сталей этим способом недостаточно высока.

Цель изобретения - интенсификация процесса насыщения.

Указанная цель достигается раз0дельной подачей в печь уайт-спирита и 5-8%-ного водного раствора перекиси водорода H,0,j в количестве 4-12% . от веса расходуемого карбюризатора. Науглероживание по предлагаемому

5 способу значительно увеличивает глубину насьпценного слоя при одинаковом времени вьщержки. Это обусловлено тем, что добавка перекиси водорода в атмосферу печи изменяет содержание газов, оказывающих влияние на процесс науглероживания.

Подача раствора перекиси водорода концентрации менее 5% и в количествах меньших 4% от веса расходуемого карбюризатора приводит к уменьшетшю глубины насыщенного слоя. Испсхльзование предлагаемого реагента в количествах больше 12% вызывает окисление поверхности насыщенных деталей и связаное с этим уменьшение механических свойств слоя, а применение концентраций раствора перекиси более 8% неэкономично, так как этим дальнейшее ускорение процесса не достигается, а расход перекиси водорода возрастает.

Способ был испытан на лабораторных шахтных печах и в производственных условиях на печах Ц-105 при температуре науглероживания 930-950 С на сталях 12ХНЗА, Ст.20 и железе марки 008 ЖР. Печи оборудовались двумя капельницами, через одну подавался

уайт-спирит, через вторую - водный раствор перекиси водорода.

Пример. Науглероживанию подвергают шатуны из стали I2XH3A, цилиндрические образцы диаметром 20 мм КЗ Ст.20 и железа марки 008 ЖР при 930-950 С в печи Ц-105, оборудованной двумя капельницами для уайт-спирита и водного раствора перекиси водорода. Процесс проводят при одинаковом времени выдержки.

Эффективность способа оценивается по глубине науглероженного слоя и результатам измерения твердости. Глубина слоя по существующей технологии составляет для стали 12ХНЗА 1,2 мм, для Ст.20 1,4 мм и для железа марки 008 ЖР 0,9 мм.

Результаты обработки приведены в таблице.