Способ газовой цементации Советский патент 1983 года по МПК C23C11/12 

(5) СПОСОБ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТЩИИ

Изобретение относится к химикотермической рбработке, в частности к процессу цементации стальных .

Известно, что предварительное окисление и обезуглероживание перед цементацией влияют на структуру и глу бину цементованного слоя р . Для большинства сталей цементованный слой после предварительного обезуглеро жвания и окисления оказывается больше.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ цементации после предварительного окисления стальных обра;зцов. В этом способе стальные .образцы выдерживают в печи при 350- 0оС до получения на поверхности интёнференционно окрашенной пленки и затем подвергают цементации по известной схеме различное время. Глубину слоя у образцов с окисленной поверхностью получают больше, чем у образцов с неокисленной поверхностью f 2.

Однако интенсификация процесса цементации этим способом незначительна.

Цель изобретения - дальнейшая интенсификация процесса цементации в .газовых средах.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу газовой цементации включающему -предварительное окисление поверхности стальных образцов , предварительное окисление проводят в атмосфере паров водного раствора хлористого- натрия при конЦент рации паров .в атмосфере 10-200 г/м.

Кроме того, окисление проводят при 400-95РС в течение 10-60 мин.

Раствор хлористого натрия ис2Q пользуют концентрации l-.

Окисление стали в атмосфере водных паров хлористого натрия протекает более активно, также одновременно с окислением идет процесс обезуглеро3986живания, вследствие этого интенси-фицируетс5Я процесс насыщения стали углеродом. При №С нцентрации паров хлористого натрия в атмосфере менее 10 г/м процесс окисления и обезуглероживания идёт замедленно и недостаточно эффективно ускоряет процесс цементации, обработка стали в атмосфере паров водного раствора хлористого натрия концентрации более 10 г/м ускоряет процесс цементации. Обработка стали в атмосфере паров водного раствора концентрацией более 200 также не ускоряет цементации. Ркисление стали гчэи температурах ниже протекает замедленно, позтому для получения достаточной эффективности способа нужно значительно удлинять время предварительной обработки, что приводит к н- рациональной затрате энергетических ресурсов и снижению п|эоизводительности оборудования. Выдержка предварительной обработки гленее 10 мин оказывает на процесс цементации недостаточно эффективно€5 действие. Повышение температуры и длительности выдержки в атмосфере паров водного раствора хлористого натрия выше указанных пределов не приводит к дальнейшей интенсификации процесса цементованного слоя . Применение для предварительной обработки деталей водного раствора хлористого натрия концентрацией меньше % недостаточно эффективно интенсифицирует процесс последуюа ей цементации,а повышение концентрации раствора выше k% не приводит к дальнейшему ускорению цементации, и, . 4 кроме того, количество токсичных weществ, образующихся при разложении хлористого натрия, будет увеличиваться. Пример. Предварительное окисление проводят в лабораторной муфельной печи, для образования паров раствор подается в печь через металлическую трубку, концентрация паров регулируется скоростью подачи раствора. Цементацию проводят в беамуфельных проходных агрегатах, карбюризатором служит природный газ, разбавленный эндогазом. Цементации подвергают цилиндрические диаметром 30 мм из стали 25ХГТ после токарной обработки. Все образцы загружают в один поддон. Глубина цементованного слоя определяется металлографически до середины переходной зоны. В таблице приведены результаты измерения глубины слоя, твердости после закалки и режим окисления образцов. Из данных, приведенных в таблице, видно, что эффективность способа высокая: после предварительного окисления глубина цементованного слоя увеличивается на 0,10-0,35 мм, Предварительное окисление деталей предлагаекым способом позволяет сократить время цементации при сохранении глубины слоя 0,9 мм на 2-4 ч без значительного изменения поверхностной твердости. Интенсификация процесса цементации повыш ает производительность цементационных агрегатови сокращает энергетические затраты на цементацию деталей. Формула изобретения 1.Способ газовой цементации, включающий предварительное окисление поверхности стальных изделий при повышенных температурах и последующее насыщение в углеродсодержащей среде, о тли ч ающи и ся тем, что, с целью интенсификации про цесса цементации, предварительное окисление проводят в атмосфере паров водного раствора хлористого натрия при концентрации паров в атмосфере 10-200 г/м. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что окисление проводят пои 4(Ш-У50С в течение tO-60 ми it8 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л чающийся тем, что используют раствор хлористого натрия концентрации -kQ%. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе 1.РЖ Металлургия, 1971. №9, реф. К9И88 Влияние поверхностного окисления и обезуглероживания стали перед науглероживанием на микроструктуру науглероженного слоя. 2.Девочкин о. В., Воронцов Е.С. и Филинов в, Н. Влияние . предварительного окисления на процесс цементации стали. Изв. высш. учеб, заведений . Черная металлургия, 1975, с. 18-21.