SU1719461A1 - Способ нитроцементации стальных изделий - Google Patents
Способ нитроцементации стальных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- SU1719461A1 SU1719461A1 SU894717918A SU4717918A SU1719461A1 SU 1719461 A1 SU1719461 A1 SU 1719461A1 SU 894717918 A SU894717918 A SU 894717918A SU 4717918 A SU4717918 A SU 4717918A SU 1719461 A1 SU1719461 A1 SU 1719461A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- natural gas
- nitrogen
- mixture
- carbonitriding
- ratio
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области ме- таллургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к способам нитроцементации стальных изделий, и может быть использовано в машиностроении дл упрочнени стальных изделий. Цель - повышение производительности за счет интенсификации процесса. Способ включает обработку при 840-860°С а контролируемой атмосфере, содержащей 5-15 об,% при родного .газа; 60-80 об.% эндогаза; 5-35 об.% смеси азота с природным газом в соотношении (5:1)-(7:1), причем смесь азота и природного газа нагревают до 2500-3500°С, например, в плазмотроне. Способ позвол ет повысить производительность на 1В- 35%, при этом сокращаетс продолжительность обработки на 20-60%. 1 з.п.ф-лы, 1 табл,.
Description
Изобретение относитс к черной металлургии , а именно к способам обработки готовых металлических-изделий путем нитроцементации их поверхности, и может быть использовано в термических цехах металлургических и машиностроительных заводов .
Известен способ нитроцементации стали , который включает выдержку в атмосфере , содержащей №Н2 окислы углерода, предельные углеводороды с последующим охлаждением и закалкой.
На поверхности детали диффузионный слой формируетс по следующему режиму: изотермическа выдержка 1,5 ч в среде, содержащей аммиак и продукты пиролизатриэтаноламина , охлаждение в печи в течение 1,5 ч, последующа закалка.
Недостатком данного способа вл етс низка производительность процесса обработки , обусловленна в основном невысоким уровнем процесса азотировани вследствие слабого возбуждени ионов, образованных при диссоциации аммиака.
Известно введение азота при нитроцементации с целью интенсификации процесса . Азот, вводимый в контролируемую атмосферу по этому способу, вл сь газом- носителем, не участвует в процессе насыщени поверхности детали и лишь улучшает массообменные процессы.Активный азот в
О $ь
л,
Ц
.4
J
этом процессе образуетс в результате диссоциации аммиака.
Наиболее близким к изобретени вл етс способ нитроцементации. согласно которому процесс нитроцементации осуществл ют при 840-860°С в газовой смеси из науглераживающего газа и аммиака. Продолжительность процесса нитроцементации зависит от глубины, насыщающего сло и составл ет 1-10 ч.
Толщина сло колеблетс в пределах 0,1-1,0 мм. Примен етс контролируема эндотермическа атмосфера, содержаща 5-15% необработанного природного газа, 60-80% зндогаза и 10-45% аммиака.
Недостатком этого способа нитроцементации вл етс низка производительность процесса, обусловленна тем, что процесс насыщени идет в диффузионном режиме. Ионы азота, образующиес при диссоциации аммиака, не обладают высокой активностью, процесс обычно протекает в услови х малых скоростей насыщени .
Целью изобретени вл етс повышение производительности процесса нитроце- ментации за счет интенсификации процесса путем повышени насыщающей способности контролируемой атмосферы.
Дл достижени поставленной цели согласно известному способу нитроцемента- ции стальных изделий, включающему обработку при 840-860°С в контролируемой атмосфере, содержащей природный газ и эндогаз, в контролируемую атмосферу дополнительно ввод т смесь азота с природ- ным газом в соотношении (5:1}-{7:1) при следующем соотношении компонентов, об.%: природный газ 5-15; эндогаз 60-8D; смесь азота с природным газом в соотношении (5:1Н7:1) 5-35, причем смесь азота с природным газом предварительно нагревают до 2500-3500°С. Нагрев смеси азота с природным газом могут проводить, например , в плазмотроне.
П.р и м е р 1. Эксперименты по нитро- цементации деталей проводились на печи СНЦА (камерна электропечь сопротивлени дл нитроцементации). Обрабатывались детали из ст.20. Предварительно обрабатывали их по способу-прототипу. Контролируема атмосфера была сформирована из смеси природного газа, эндогаза и аммиака, вз тых в соотношении 10:70:20 (данные приведены в объемных дол х). Азот при этом не подавалс . Термообработка в печи при 850°С продолжалась 4 ч. Данные по изменению содержани углерода и азота по толщине поверхностного сло приведены в таблице.
Суммарное содержание углерода и азота в поверхностном слое на рассто нии 0,05 мм дл ст.20 по техническим услови м должно находитьс на уровне 1,0-1,3%, причем содержание углерода должно находитьс на уровне 0,7-0,8%. азота 0,30-0,55%.
П р и м е р 2. Проводили эксперимент по данному способу. В качестве нагревател газа использовалс плазмотрон типа ПГС- 30 с графитовыми электродами. Параметры работы плазмотрона N 23-30 кВт, ЗООА. IN100-150B.
Перед нитроцементацией детали из ст.20 тщательно протирались и промывались в 5%-ном растворе каустической соды, нагретой до 90°С, в течение 10 мин. После промывани детали протирались и укладывались в корзины с соблюдением зазора, необходимого дл свободной циркул ции газов. После того, как в печи с помощью обычных нагревателей достигалась рабоча температуре, равна 850±40°С, приспособлени с детал ми загружались в печь. По обычным каналам в печь подавали природный газ и эндогаз, составл ющие 10 и 75% контролируемой атмосферы соответственно . 15% контролируемой атмосферы образовывали из дополнительно вводимой смеси азота и природного газа, вз тых в соотношении 6:1. Перед подачей в печь эту смесь нагревали в плазмотроне, который устанавливали в боковой стенке печи в отверстие гл делки до 3000°С. Температура газа оценивалась по таблицам по среднемассо- вой энтальпии газа, котора в свою очередь определ лась из теплового баланса плазмотрона . Предварительно рассчитанные расходы газов (азота и природного газа), вводимых через плазмотрон, устанавливались по цеховым ротаметрам в магистрал х, В эксперименте эти расходы составл ли соответственно 2,14 м /х и 0,36 м3/ч.. После 3 ч обработки производили отключение плазмотрона . После традиционной закалки в масле детали извлекали из печи. Пробы металла анализировались на химический состав путем сн ти послойных образцов с обработанных деталей, структура поверхности исследовалась с помощью электронного микроскопа. Результаты химического анализа, представленные в таблице, показали , что за 3 ч содержание углерода и азота в поверхностном слое достигло требуемых норм, т.е. производительность процесса нитроцементации в отличие от традиционного способа возросла на 25%.
П р и м е р 3. В этом примере соотношение природного газа и эндогаза в контролируемой атмосфере подаваемых по традиционным каналам составл ли 5 и 60%
соответственно. 35% контролируемой атмосферы составл ла смесь, подаваема через плазмотрон. Соотношение азота и природного газа в смеси 6:1, температура нагрева газа 3500°С, Нагрев проводили в течение 2,5 ч. За это врем (см.таблицу) насыщение поверхностного сло успевает достичь требуемых норм. Производительность процесса возрастает на 37,5%.
П р и м е р 4. Соотношение природного газа и эндогаза в контролируемой атмосфере , которые подавались по традиционным каналам,составило 15 и 80% соответственно .
5% контролируемой атмосферы составила смесь, подаваема через плазмотрон. Соотношение природного газа и азота в смеси 6:1, температура нагрева смеси 3500°С. Нагрев проводили в течение 3,4 ч. Производительность процесса возросла на 15%.
П р и м е р 5. В этом примере все услови были вз ты такими же, как в примере 2, однако соотношение азота и природного газа в смеси, составл ющий 15% контролируемой атмосферы, было вз то 5:1. Температура подогрева смеси 2500°С. Длительность процесса нитроцементации составила 3,2 ч. Производительность процесса за счет сокращени времени обработки возросла на 20%.
Приме р 6. В этом примере также все услови были вз ты аналогично примеру 2, однако соотношение азота и природного газа в смеси, составл ющей 15% контролируемой атмосферы, было вз то 7:1. Температура нагрева смеси 3500°С. Длительность обработки составила 2,6 ч, при этом достигалось удовлетворительное качество деталей. Производительность процесса по сравнению с традиционным способом возросла на 35%.
Claims (2)
- Формула изобретен и 1. Способ нитроцементации стальных издеЯий, включающий обработку при температуре 840-860°С в контролируемой атмосфере , содержащей природный газ и эндогаз, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности за счет интенсификации процесса, в контролируемую атмосферу дополнительно ввод т смесь азота с природным газом а соотношении (5:1}-(7:1) при следующем соотношении компонентов, об. %:Природный газ5-15Эндогаз60-80Смесь азота с природным газом в соотношении (5:1)-(7:1) 5-35, причем смесь азота с природным газом предварительно нагревают до 2500-3500°С.
- 2. Способ по п. 1, о т л-и ч а ю щ и и с тем, что нагрев смеси азота с природным газом провод т в плазмотроне.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894717918A SU1719461A1 (ru) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Способ нитроцементации стальных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894717918A SU1719461A1 (ru) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Способ нитроцементации стальных изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1719461A1 true SU1719461A1 (ru) | 1992-03-15 |
Family
ID=21460367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894717918A SU1719461A1 (ru) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Способ нитроцементации стальных изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1719461A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2650650C1 (ru) * | 2016-11-01 | 2018-04-16 | Николай Николаевич Брокмиллер | Способ циркуляционного ионного азотирования изделий из металла и устройство для его осуществления |
-
1989
- 1989-07-13 SU SU894717918A patent/SU1719461A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Зуев В.М. Термическа обработка металлов, Высша школа, 1986, с.142, * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2650650C1 (ru) * | 2016-11-01 | 2018-04-16 | Николай Николаевич Брокмиллер | Способ циркуляционного ионного азотирования изделий из металла и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4049472A (en) | Atmosphere compositions and methods of using same for surface treating ferrous metals | |
EP0465333B1 (fr) | Procédé et installation de cémentation de pièces en alliage métallique à basse pression | |
Roliński | Plasma-assisted nitriding and nitrocarburizing of steel and other ferrous alloys | |
US4322255A (en) | Heat treatment of steel and method for monitoring the treatment | |
US4294630A (en) | Method and apparatus for the continuous furnace brazing and soft-nitriding treatments of iron articles | |
SU1719461A1 (ru) | Способ нитроцементации стальных изделий | |
CN101238236B (zh) | 离子渗氮方法 | |
US3891820A (en) | Weld-plating of steel | |
US6328819B1 (en) | Method and use of an apparatus for the thermal treatment, in particular nitriding treatment, of metal workpieces | |
RU2291227C1 (ru) | Способ упрочнения поверхностного слоя деталей из конструкционных сталей | |
JPH11315362A (ja) | 真空浸炭法 | |
GB2153855A (en) | Stainless steel case hardening process | |
US4597807A (en) | Accelerated carburizing method with discrete atmospheres | |
JPS62188771A (ja) | 構造用鋼の表面硬化方法 | |
US5194096A (en) | Carburizing treatment of a steel with reduction of the hydrogen content in the carburized layer | |
SU897893A1 (ru) | Способ газовой цементации стальных изделий | |
SU1748946A1 (ru) | Способ обработки деталей из порошковой быстрорежущей стали | |
SU1731869A1 (ru) | Способ цементации стальных изделий | |
SU1463801A1 (ru) | Способ газовой цементации стальных изделий | |
SU931806A1 (ru) | Способ газовой цементации | |
JPS6140751B2 (ru) | ||
SU1576593A1 (ru) | Способ циклической химико-термической обработки | |
Preisser et al. | Update on vacuum-based carburizing | |
JPS5811779A (ja) | イオン表面処理法 | |
SU945244A1 (ru) | Способ азотировани |