Методът за газово азотиране на детайли от инструментални стомани
Л. А. Мигачева, Б. Ф. Трахтенберг, Е. А. Якубович и М. С. Кенис
° E:".:1 i. Ë s. . (72) Автори на изобретението
Byg "1C., GB" * .e (71) Zavvntel (54) МЕТОД ЗА ГАЗОВО АЗОТИРАНЕ НА ЧАСТИ
ОТ IASTGUMENTAL СТОМАНА
Изобретението се отнася до методи за химико-термична обработка на инструментални стомани, предимно за щамповане.
Според главния авт. Св. В 775175 е известен метод за газово азотиране на детайли от инструментални стомани. Този метод включва нагряване до температурата на насищане, задържане при тази температура в насищаща среда Н, последвано от задържане в среда на инертен газ. Излагането в насищаща среда се извършва за 30-60 минути, а в инертна атмосфера за 20-40 минути при температура 100-150 С над температурата на насищане. Експозицията в насищаща среда и инертен газ се повтаря последователно 2-5 пъти и завършва обработката в насищаща атмосфера (1);
Известният метод насърчава увеличаване на дълбочината на азотирания слой, но по принцип не изключва образуването на крехка 8-фаза на етапа на завършване на отгряването. в наситена среда. Въпреки факта, че по време на многократни експозиции (25 pas) нитридната мрежа на R- и
B-фазите се смачкват, тяхното присъствие влошава качеството на азотирания слой.
Образуването на с-фаза, дори в малко количество, рязко забавя дифузията на азот и предотвратява увеличаване на дълбочината на втвърдения слой; Възможностите на метода не са напълно реализирани. Известният метод не създава условия за интензификация на процеса на азотиране, т.н
15 не е посочено оптималното съотношение на продължителностите на многократните експозиции в насищаща и инертна среда. По-специално, когато се използва методът, е невъзможно да се реши проблемът за създаване на втвърден слой с максимална дълбочина за най-кратко време, без да се намаликачество на слоя.
Целта на изобретението е да интензифицира процеса на азотиране и да подобри качеството на азотирания слой.
Тази цел се постига чрез факта, че при метода на газово азотиране на детайли от инструментални стомани експозициите в насищаща среда и инертен газ се извършват с последователно намаляване на продължителността, като съотношението между продължителността на последващата и предишната експозиция се поддържа в рамките на 0,5-0,85.
На етапа на първото задържане в насищаща среда при температура на азотиране 580 ° С се образува слой от наситен * разтвор на ен-I, чиято дебелина се увеличава с времето.
Горната граница на времето на насищане се избира от условието за образуване на крехка c-фаза на повърхността, появата на която рязко забавя дифузията на азота. Степента на насищане на 4-разтвора с азот се увеличава по време на първата експозиция, така че продължителността на следващите експозиции трябва да бъде намалена.
В противен случай, т.е. при поддържане на равни времена на експозиция е възможно да се повиши степента на концентрация на азот в разтвора C4 до стойност, съответстваща на появата на фаза. В допълнение, увеличаването на съдържанието на азот в слоя допринася за задържането на остатъчния аустенит след охлаждане, което също намалява качеството на слоя.
Всяка експозиция в насищаща среда се провежда за 30-60 минути и експозициите се повтарят 2-5 пъти.
Ако съотношението на продължителността на последващото и предходното излагане е по-малко от 0 5, тогава интензитетът на азотиране намалява и не е възможно да се достигне желаната дълбочина на азотирания слой за 2-5 излагане, т.е. 0,25-
0,30 мм. Ако продължителността на последващото излагане леко намалее и съотношението на продължителността се поддържа над 0,85, това води до влошаване на качеството (намаляване на микротвърдостта) на азотирания слой.
ТАКА поради външния вид-фази.
Промяната в продължителността на задържане в инертна среда в определени граници практически не влияе върху дълбочината на атерирания слой и микротвърдостта, поради което е препоръчително да поддържате задържане в инертна среда с постоянна продължителност.
Пример. Плоските образци от стомана 4KhZVMF се подлагат на обработка в среда на амоняк и аргон в шахтова пещ тип SShOL. Азотирането се извършва при 580 C. След смяна на насищащата среда с аргон, температурата се повишава до 680 C и пробите се съхраняват
20 минути. Откъси в среда на nasptsayuschey и инертни газове се повтарят 2-3 пъти. Процесът завършва в насищаща атмосфера и пробите се охлаждат заедно с пещта до 200 С. Третирането се повтаря върху подобни проби 3 пъти, като съотношението на продължителността на последващата и предишната експозиция се поддържа последователно
0,4-0,8-0,9. В същото време пробите се обработват по познат метод.
Резултатите от сравнителното изследване са показани в таблицата.
Както се вижда от таблицата, предложеният метод осигурява максимална стойност на дълбочината на азотирания слой от 0,325 ml и повърхностна микротвърдост от 1000-1100 kgf / ямка, ако съотношението на продължителността на последващото и предишното излагане в газова среда е 0,8, т.е. е в диапазона 0,5-0,85. Ако това условие не е изпълнено, дълбочината на азотирания слой намалява до
0,178 mm и качеството му се влошава1, тъй като повърхностната микротвърдост пада до 950 kgf/mm2.
По този начин предлаганият метод позволява да се интензифицира процесът на азотиране с 1,5 пъти, т.е. постигане на по-голяма дълбочина на азотирания слой без увеличаване на продължителността на процеса. Дълбочина на слоя vozra-. се топи със 127 в сравнение с известния метод, докато времето за азотиране е 120-122 минути.
Предложеният метод позволява същонамаляване на общото време на излагане в насищаща среда, необходимо за получаване на азотиран слой с дадена дебелина. Съгласно известен метод, за получаване на слой с дебелина
0,285 mm изисква три експозиции в амоняк за 40 минути, т.е. 120 мин. При използване на предложения метод дебелината на слоя
0,285 mm се постига чрез две експозиции с продължителност 50 и 35 минути, т.е. общото време за азотиране се намалява с 307.