Карбюризатор для цементации стальных изделий Советский патент 1982 года по МПК C23C9/06 

(5) КАРБЮРИЗАТОР ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛЬНЫХ Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности, к процессу науглероживания в твердом карбюризаторе. Известен способ цементации в твер дом карбюризаторе при нагреве стальных изделий в ящике вместе с древесным углем, причем для ускорения процесса добавляют активизаторы (ускори тели процесса - карбонаты щелочных металлов, бария и др. fl. Из описанных в литературе твердых карбюриз аторов для цементации сталей наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является твердый карбюризатор 2 на основе древе ного угля, содержащий, весД: Карбонат бария20-25 Карбонат кальция3 5 5 Древесный угольОстальное . Этот карбюризатор позволяет получить насыщенный слой глубиной 0,60,9 мм за 5,5-6,5 ч при температуре процесса 900-9 0 с. ИЗДЕЛИЙ Однако процесс цементации в этом карбюризаторе идет недостаточно интенсивно и требует длительного времени при получении больших слоев. Цель изобретения - интенсификация процесса насыщения. Указанная цель достигается тем, что известный карбюризатор, содержащий древесный уголь, карбонат бария, карбонат кальция, дополнительно содержит нитрат кобальта при следующем соотношении компонентов, вес.%: Карбонат бария 20-25 Карбонат кальция 3, Нитрат кобальта 520 Древесный уголь Остальное Науглероживание в предлагаемом карбюризаторе значительно увеличивает глубину насыщенного слоя при одинаковом времени выдержки. Это обусловлено тем, что нитрат кобальта содержит кристаллическую воду, которая взаимодействует с углеродом с образованием метана и окиси углерода, кроме 390 того, при разложении нитрата кобельта выделяется азот, присутствие перечисленных газов ускоряет процесс цементации. Добавление нитрата кобальта в количествах менее 5 от веса расходуемого карбюризатора не приводит к заметному ускорению процесса цементации, а использование предлагаемой добавки в количествах, больших 20, действует менее эффективно из-за выделения газов из цементационного контейнера. П р и м е р. Карбюризатор используют при цементации сталей 12ХНЗА, 18ХГТ и СтЗ. Цементацию проводят в металлическом контейнере в лабораторной Муфельной печи, Науглероживанию подвергают образцы цилиндрической формы с ( мм при С в течение 2 и 4 ч. ЭсЬ(: ктивность карбюризатора оценивается по глубине науглероженного слоя и результатам измерения трердости. Тзердость измеряют на закаленных образцах, закалку проводят от в воду. Карбюризатор Глубина насыще мм СтЗ 18ХГТ 3)

0,80,80,859 60 60

1,4,k1,5616262 .

0,90,90,8606060

1 ,61 ,6 .1,761636 4

1,61,61,760626 4 ,,kТ,5616263 1,21,11,2596060 4 Составы предлагаемого карбюризатора приведены в табл. 1. Табли-ца .-ч КомпонентыСодержание в составе, вес./о 1т1--. i---J1-J Карбонат бария25 22 25 20 22 Карбонат каль-: ция k 53 Нитрат кобальта2 5 12,5 20 30 Древесный угольОстальное -Результаты измерений глубины и твердости науглероженного слоя, полученного при цементации в известном и предлагаемом карбюризаторе приведены в табл. 2. . Таблица2 го слоя. Твердость слоя после закалки, HRC 12ХНЗА СтЗ 18ХГТ 12ХНЗА Как оидно из табличных данных,глу бина слоя ; величивается при одинаковом времени цементации в 2 раза. Формула изобретения Карбюризатор для цементации сталь ных изделий, содержащий древесный уголь, карбонат бария, карбонат каль ция, отли чаюци йся тем, что, с целью ускорения процесса цементации, он дополнительно содержит 504 нитрат кобальта при следующем соотношении компонентов, весД: Карбонат бария20-25 Карбонат кальция3 5 5 Нитрат кобапьта3 20 древесный угольОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов, «t Машиностроение,, 1965f с. 5. 2.Имыков Л.А. Справочник, термиста. М., Машгиз, 1956, с. 112.