SU604503A3 - Method of heat treatment of articles - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к термообработке и может быть использовано на заводах металлургической и машиностроительной промышленностей при обработке изделий из стали в контролируемой атмосфере.The invention relates to heat treatment and can be used in the plants of the metallurgical and engineering industries in the processing of steel products in a controlled atmosphere.

Известен способ термообработки стали, согласно которому в защитную атмосферу печи с целью уменьшени  ее обезуглероживаюш,ей способности добавл ют метан 1.There is a method of heat treatment of steel, according to which methane 1 is added to the protective atmosphere of the furnace in order to reduce its decarburization.

Известен также способ термообработки, при котором в качестве зашитной атмосферы используетс  охлажденна  смесь продуктов диссоциации аммиака и метана 2.There is also known a heat treatment method in which a cooled mixture of dissociation products of ammonia and methane 2 is used as a protective atmosphere.

Наход щийс  в печном пространстве метан не может быть использован дл  определени  углеродного потенциала атмосферы, что затрудн ет нормальное осуществление процесса и может отрицательно сказатьс  на качестве термообрабатываемых изделий.The methane in the furnace space cannot be used to determine the carbon potential of the atmosphere, which makes it difficult to carry out the process normally and can negatively affect the quality of heat treatable products.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества термообработки.The aim of the invention is to improve the quality of heat treatment.

Это достигаетс  тем, что продукты диссоциа ции аммиака ввод т в печь неохлажденными, а количество образовавшегос  внутри печи метана поддерживают на значении, соответствующем его равновесной концентрации. Регулирова ние количества метана в печной атмосфере осуществл ют путем изменени  количества подава емых в печь продуктов диссоциации аммиака, а в качестве углеводорода, подаваемого в печь, используют углеводород, содержащий в молекуле минимум два атома углерода, например пропан.This is achieved by the fact that the dissociation products of ammonia are introduced into the furnace by uncooled, and the amount of methane formed inside the furnace is maintained at a value corresponding to its equilibrium concentration. The amount of methane in the furnace atmosphere is controlled by changing the amount of ammonia dissociation products fed into the furnace, and a hydrocarbon containing at least two carbon atoms, such as propane, is used as the hydrocarbon fed into the furnace.

Предложенный способ осуществл етс  следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

Продукты диссоциации аммиака непосредственно после термического расщеплени  (неохлажденные ) подают в печное пространство, а дл  регулировани  содержани  их в изделии измен ют содержание метана в печной атмосфере . Введение продуктов диссоциации аммиака неохлажденными позвол ет получить активную печную атмосферу.The products of ammonia dissociation directly after thermal decomposition (non-cooled) are fed into the furnace space, and the content of methane in the furnace atmosphere is changed to control their content in the product. The introduction of uncooled ammonia dissociation products allows an active furnace atmosphere to be obtained.

Образующийс  внутри печного пространства газообразный метан  вл етс  активным и в присутствии молекул продуктов диссоциации аммиака пригоден дл  косвенного определени  и регулировани  содержани  углерода на поверхности изделий. Количество образующегос  метана необходимо поддерживать на значении, соответствующем химическому равновесию содержани  углерода на поверхности издели . Использование дл  косвенногоMethane gas formed inside the furnace space is active and, in the presence of the molecules of ammonia dissociation products, is suitable for indirectly determining and regulating the carbon content on the surface of the products. The amount of methane produced must be maintained at a value corresponding to the chemical equilibrium of the carbon content on the surface of the product. Use for indirect

определени  содержани  углерода на поверхности обрабатываемых изделий активного метана иозвол ет надежно регулировать углеродный потенциал атмосферы и повысить качество термообрабатываемых изделий.determining the carbon content on the surface of the processed methane products makes it possible to reliably regulate the carbon potential of the atmosphere and improve the quality of the thermally treated products.

В процессе науглероживани  активированные молекулы продуктов диссоциации аммиака способствуют поддержанию активности образующихс  в печи молекул метана дл  реакции с поверхностью изделий.In the carburizing process, activated molecules of ammonia dissociation products help to maintain the activity of methane molecules formed in the furnace to react with the surface of the products.

При обезуглероживании определенное количество активированного водорода диссоциированного аммиака реагируют непосредственно, с атомами углерода, наход щимис  на поверхности издели . Реакци  атомов углерода с двум  молекулами водорода, сопровождающа с  образованием молекулы метана, протекает с приемлемой и технической точки зрени  скоростью лишь с активированным водородом, который получаетс  при использовании неохлажденных продуктов диссоциации аммиака.During decarburization, a certain amount of activated hydrogen of dissociated ammonia reacts directly with carbon atoms on the surface of the product. The reaction of carbon atoms with two hydrogen molecules, accompanied by the formation of a methane molecule, proceeds at an acceptable and technical point of view with only activated hydrogen, which is obtained by using uncooled ammonia dissociation products.

Дл  регулировани  количества метана, образующегос  в печном пространстве измен ют количество подаваемых в печь продуктов диссоциации аммиака. При -обезуглероживании количество образующегос  метана уменьшаетс , и дл  поддержани  метана на нужном значении соответствующим образом уменьшают количество вводимых продуктов диссоциации аммиака.To regulate the amount of methane formed in the furnace space, the amount of ammonia dissociation products fed to the furnace is changed. On decarburization, the amount of methane produced is reduced, and the amount of ammonia dissociation products introduced is appropriately reduced to maintain methane at the desired value.

Дл  повышени  количества метана в печной ат.мосфере в печное пространство дополнительно ввод т углеводород, содержагций в молекуле минимум два атома углерода. Таким образом, необходимое количество метана в печной атмосфере возникает в результате эндотермического расщеплени  более высокомолекул рного углеводорода в активированной форме внутри печного нространства. Введенные в печное пространство молекулы метана, например природного газа, наход тс  в пассивном состо нии и преп тствуют косвенному определению поверхностного содержани  углерода через равновесие метана.In order to increase the amount of methane in the furnace atmosphere, an additional hydrocarbon is introduced into the furnace space, containing at least two carbon atoms in the molecule. Thus, the required amount of methane in the furnace atmosphere results from the endothermic cleavage of a higher molecular weight hydrocarbon in an activated form within the furnace space. The methane molecules introduced into the furnace space, such as natural gas, are in a passive state and prevent the indirect determination of surface carbon through methane equilibrium.

Пример. Науглероживающей термической обработке при 930°С подвергают образец из стали С15. В качестве печной атмосферы служат продукты диссоциации аммиака, к которым в зависимости от содержани  метана в печной атмосфере прибавл ют пропан. Переход углерода происходит в переуглероженной фазе с последующим химическим равновесием соответствующей обезуглероженной диффу:;11011ной фазы. При различном содержании метина в науглероженной фазе получены значени , приведенные в таблице.Example. Carbonized heat treatment at 930 ° C is subjected to a sample of steel C15. Ammonia dissociation products serve as the furnace atmosphere, to which, depending on the methane content in the furnace atmosphere, propane is added. The transition of carbon occurs in the carburized phase with the subsequent chemical equilibrium of the corresponding decarburized diff: the 11011 phase. At different concentrations of methin in the carburized phase, the values given in the table were obtained.

Таким образом, как при обработке низколегированной стали С15, так и других хромолегированных сталей поверхностного окислени  не происходит.Thus, as in the processing of low alloyed C15 steel, and other chromium alloyed steels, surface oxidation does not occur.

Печна  атмосфераStove atmosphere

1,00 ,451.00, 45

1,51.5

2,02.0

Формула и ппретени Formula and suggestions

Claims (3)

1.Способ термический обработки изделий из стали, вклкчающий подачу в печь продуктов диссоциации аммиака и углеводорода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества термообработки, продукты диссоциации аммиака ввод т в печь неохлажденными, а количество образовавшегос  внутри печи метана поддерживают на значении, соответствующем его равновесной концентрации.1. A method of thermal processing of steel products, including the flow of ammonia and hydrocarbon dissociation products into the furnace, characterized in that, in order to improve the quality of heat treatment, the products of ammonia dissociation are introduced into the furnace by non-cooled, and the amount of methane formed inside the furnace is maintained at a value corresponding to its equilibrium concentration. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что.2. A method according to claim 1, characterized in that. . :: ,. ::, ИзделиеProduct от 0,8 до 0,9from 0.8 to 0.9 50 с целью регулировани  количества метана в печной атмосфере, измен ют количество подаваемых в печь продуктов диссоциации аммиака .50 to control the amount of methane in the furnace atmosphere, change the amount of ammonia dissociation products fed to the furnace. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийс 3. The method according to paragraphs. 1 and 2, different J, тем, что в качестве углеводорода, подаваемого в печь, используют углеводород, содержащий в молекуле минимум два атома углерода, например, пропан.J, because a hydrocarbon containing at least two carbon atoms, for example, propane, is used as a hydrocarbon fed to the furnace. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination: 60 1. Окисление и обезуглероживание стали. 5 под научи, ред. проф. А. И. Ващенко. «Металлурги , 1972, с. 244. 2.- Петров Н. П., Трошкин И. Т., 604503 6 М., селов Б. П. Термическа  обработка стали в контролируемых атмосферах. М., «МашиностроBe- ение, 1969, с. 19.60 1. Oxidation and decarburization of steel. 5 under teach, ed. prof. A.I. Vashchenko. “Metallurgists, 1972, p. 244. 2.- Petrov N. P., Troshkin I. T., 604503 6 M., Selov B. P. Thermal treatment of steel in controlled atmospheres. M., “MashinostroBeniya, 1969, p. nineteen.