Способ газовой цементации стальных изделий Советский патент 1982 года по МПК C23C11/10 

Изобретение относится к газовой химико-термической обработке ответст венных деталей из мало-, средне-- и высокоуглеродистых, малогсредне- и высоколегированных сталей и-из других сплавов, работающих в тяжелых , условиях при больших скоростях и нагрузках и может быть использовано в машиностроении, станкостроении, приборостроении. Известен способ газового цианирования и цементации деталей/ по кото.рому при нитроцементации в органичес кик азотистых соединениях примеияют триэтиноламин, причем его активность регулируют путем добавления спирта .1. Однако применение дорогостоящих и Дефицитньгх жидкостей только для одной насыщающей среды не позволяет широко использовать этот способ в промышленности. Известен также способ цементации в продуктах разложения природного газа, согласно которому оправка с деталями загружается в муфель печи, при достижении температуры в jneuH 900 980°С в печь вводится природный газ, состоящий в основном из метана. Высокие температуры в печи при водят к разложению метана. Лолучившийся в результате разложения атомарный углерод насыщает поверхность нагретых деталей. Глубина цементированного слоя 1,3 мм за 8 ч 2. Однако данный способ малопроизводителен и имеет малую скорость науглероживания. В процессе цементации происходит интенсивное сажеобразованиё на поверхности детали, что приводит к получению неравномерной твердости. Целью изобретения является ускорение процесса насыщения и как следствие этого повышение производительности оборудования. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу газовой цементации, включающему нагрев деталей до температуры обработки и выдержку в насыщающем газе, дополнительно в рабочее пространство печи в процессе выдержки производят подачу окислителя.. В качестве окислителя используют марганцевокислый калий или кальцинированную соду. Окисляющие элементы стимулируют процесс насыщения поверхности металлоизделий за счет увеличения числа и активности насыщающих элементов и ускорения двуокиси дислокаций, а отбЬр электронов у продуктов разложения насыщающих газов приводит к усилению процесса диффузии насыщающих элементов в поверхностные слои металлоизделий.

Детали из малоуглеродистой и малолегированной стали 12х13А загружают в печь типа Ц-106 и нагревают до температуры насыщения 940+10с.При достижеНИИ этой температуры в печь одноврвменно с природным газом подают окислитель ( или ) ,который предварительно с целью удобств его ввода в печь смешивают с органической жидкостью (керосин или бензол).При глубине цементированного слоя в 1,8 мм детали выдерживают в продуктах разложения природного газа и окислителя 5 ч.

Соотношение окислителя к органическо жидкости 1:10. После цементации детали подвергаются закалке в масло с температурой 770 - с последующим нижним отпуском при температуре 170-240 0. Для получения сравнительных данных параллельно -проводится ориентация однотипных деталей изготовленных из той же марки стали при температуре 940+10 С в среде продуктов разложения только природного газа. После цементации эти детали подвергаются закалке в масло с температуры 770-840 С с последующим низким отпуском при температуре 180240°С. Глубина и качество цементированного слоя, а также твердость для двух групп деталей определяется на микроскопе МИ14-7 и твердомере Роквелла. Данные сведены.в таблицу.