Расплав для азотирования Советский патент 1982 года по МПК C23C9/14 

(54 РАСПЛАВ ДЛЯ АЗОТИРОВАНИЯ

1

Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности к процессам насыщения металла и сплавов азотом, и может быть использовано в машиностроительной, станкостроительной, нефтяной и других отраслях промышленности для повышения эксплуатационной стойкости деталей машин и технологической оснастки.

Известно диффузионное насыщение поверхности стали азотом с использованием жидкостных сред на основе цианаГов и углекислых солей щелочных металлов, содержащих до высокотоксичных веществ - цианидов, требующих особых условий труда и специального оборудования для их нейтрализации l.

Наиболее близким к предлагаемому является состав расплава для азотирования 21, содержащий цианат щелочного металла, мелем и углекислую

соль щелочного металлапри следующем соотношении ингредиентов, мас.: Цианат щелочного

металла 0-60

Мелем5 15 Углекислая соль

щелочного металлаОстальное

К недостаткам известного состава следует отнести трудность введения

О мелема в расплав в связи с его интенсивным разложением при kOO°C, сопровождающимся выделением газообразных продуктов и разбрызгиванием расплава, что вызывает необходимость брикетиро5 вания мелема, причем.снижение температуры расплава до затрудняет , введение мелема, так как при этой . температуре на поверхности расплава образуется корка, нарушение которой

может сопровождаться выбросом расплава; кроме того незначительная толщина диффузионного слоя и его карбонитридной зоны. 3 Цель изобретения - разработка со тава расплава для азотирования, обл дающего повышенной технологичностью приготовления и интенсивностью процесса насыщения. Поставленная цель достигается путем замены в составе органическог соединения - мелема на цианурамид, повышающий технологичность приготов ления расплава и интенсифицирующий процесс насыщения при следующем соотношении компонентов, массД: Цианат щелочного металла50 55 Цианурамид3-5 Углекислая соль щелочного металла Остальное Цианурамид имеет химическую формулу CjH NgCroCT 7579-76 и СЭВ PC +270-73), представляет собой бесцветный мелкокристаллический порошо Плавится при . Находит широкое

42

55

Сталь 45 и ««ОХ

44 45

4 5

S2 50

т50

40

10 При азотировании технического железа, стали и 40Х получают диффуз онные слои толщиной 0,35-0,О мм с карбонитридной зоной в 25-30 мкм. Твердость карбонитридного слоя Н 820-900 кг/мм. Насыщение азотом в расплаве известного состава, состоящем из 501 цианата натрия или калия, 10 мелема и 0% углекислой соли натрия или калия, проводят на тех же материалах в аналогичных температурно-временных условиях. Получают диффузионный слой толщиной 0,18-0,20 мм с карбоиитридной зоной 7-10 мкм. Твердость карбонитридной зоны 700-800 г/мм Как видно из приведенных примеров в расплаве предлагаемого состава при равных температурно-временных усло1,50,35-0,4025-30820-900

2-Fe

,30-0,3520-25780-850

,30-0,3520-25780-840

,18-0,207-10700-800 2 применение в лакокрасочной промышленности. Введение цианурамида в расплав возможно как при направлении ванны (т.е. при одновременном расплавлении механической смеси из всех составляющих расплава), так и добавлением его непосредственно в расплав при температуре азотирования, что не сопровождается разбрызгиванием. Пример. Состав расплава с использованием в качестве активатора цианурамида опробован для насыщения азотом технического железа и сталей 5 JH tOX. Цианурамид вводят непосредственно в расплав. Азотирование осущев стальных тиглях при 5бОствляют570 С в течение 1,5 ч. В качестве щелочного металла используют натрий и калий. Результаты испытания приведены таблице. ВИЯХ насыщения, скорость роста диффузионного слоя в 1,5-2 раза выше по сравнению с известным, при одновременном некотором повышении твердости карбонитридной зоны (5-10%). Приведенный анализ показывает, что предложенный состав расплава значительно интенсифицирует процесс азотирования, повышает поверхностную твердость, а его использование обеспечивает значительные преимущества как с технологической, так и с экономической точек зрения по сравнению, с известным, прежде всего в связи с исключением необходимости брикетирования составляющих расплава до его приготовления. Экономический эффект от применения предлагаемого состава расплава для

5 - 9i 3322«

азотирования ориентировочно состав-цианурамид при следующем соотношений

ляет 8 тыс. руб. в год.компонентов, масД: IЦианат щелочного

. Формула изобретенияметалла50-55

Расплав для азотирования, содержа- Углекислая соль

щий цианат щелочного металла, угле- щелочного металла Остальное кислую соль щелочного металла и акти- Источники информации,

ватор процесса, отличающий-принятые во внимание при экспертизе с я тем, что, с целью повышения тех-10 1. Авторское свидетельство СССР

нологичности приготовления расплава№ , кл. С 23 С , 1976.и интенсификации процесса насыщения, 2. Авторское свидетельство СССР

он в качестве активатора содержит№ 479825, кл. С 23 С 9/1, 1975.

5 Цианурамид 3-5