CS336091A3 - Process of nitriding steel workpieces under pressure - Google Patents
Process of nitriding steel workpieces under pressure Download PDFInfo
- Publication number
- CS336091A3 CS336091A3 CS913360A CS336091A CS336091A3 CS 336091 A3 CS336091 A3 CS 336091A3 CS 913360 A CS913360 A CS 913360A CS 336091 A CS336091 A CS 336091A CS 336091 A3 CS336091 A3 CS 336091A3
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- nitriding
- ammonia
- nitrogen
- steel workpieces
- volume
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
- C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
Μ 60-fyΜ 60-fy
Způsob nitridování ocelových obrobků ρόα rxaseju tMethod of nitriding steel workpieces ρόα rxaseju t
Oblast techniky o CT)CT Technique
‘ /‘/
Vynález se týká způsobu nitridování ocelových obrobků vplynné atmosféře obsahující atomární dusík při teplotách nad425°C a tlacích nad 0,2 MPa.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for nitriding steel workpieces with an atomic nitrogen containing atmosphere at temperatures above 400 ° C and pressures above 0.2 MPa.
Dosavadní stav technikyBackground Art
Podle současného stavu techniky se nitridační vrstvy naobrobcích z legovaných ocelí vytvářejí v solné lázni, nitrido-váním plynem nebo plazmovým nitridováním. Tyto vrstvy zlepšujíodolnost proti korozi, odolnost proti oděru a cyklickou pevnost.Sestávají zpravidla z tzv. sloučeninové vrstvy o tloušťce něko-lika /um nad dusíkovou difuzní vrstvou, které vznikají výše uve-denými postupy řádově během sta hodin. V posledních letech zaznamenalo zvlášt velký růst plynovénitridování, při kterém se ocelové díly zahřívají v atmosféřeplynů odštěpujících dusík, přednostně ve čpavkové atmosféře. Z US-PS 2,779,697 je znám způsob nitridování oceli v plyn-ném čpavku pod tlakem.According to the state of the art, nitriding layers of alloyed steel workpieces are formed in a salt bath, by nitriding with gas or by plasma nitriding. These layers improve corrosion resistance, abrasion resistance and cyclic strength. They generally consist of a so-called few-µm thick layer above the nitrogen diffusion layer, which is produced in the order of hundreds of hours above. In recent years there has been a particularly large increase in gas-nitriding, in which steel parts are heated in nitrogen-splitting atmospheres, preferably in an ammonia atmosphere. U.S. Pat. No. 2,779,697 discloses a method for nitriding steel in pressurized ammonia gas.
Tlaková nádoba se přitom plní určitým množstvím čpavku aohřeje se na teplotu 425 až 640°C, čímž vzroste tlak čpavkuv tlakové nádobě na několik desetin MPa. Přitom se získají nitri-dové vrstvy od 20 do 40/Um v průběhu asi 15 hodin, v závislostina množství čpavku, na tlaku a teplotě. Tento postup se všaknemohl v praxi prosadit. Úkolem tohoto vynálezu je tedy vyvinout způsob nitridováníocelových obrobků v plynné atmosféře obsahující atomární dusík při teplotách nad 425°C a tlacích nad 0,2 MPa, při němž se mohouv během krátké doby vyrábět neporézní sloučeninové vrstvy o tloušt·ce až 50/Um na nelegovaných i legovaných ocelích bez zvláštnípředchozí úpravy-In this case, the pressure vessel is filled with some ammonia and heated to 425 to 640 ° C, thereby increasing the ammonia pressure in the pressure vessel to several tenths of MPa. In this process, nitride layers of from 20 to 40 [mu] m are obtained over about 15 hours, depending on the amount of ammonia, pressure and temperature. However, this practice could not be enforced in practice. SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a process for nitriding steel workpieces in a gaseous atmosphere comprising atomic nitrogen at temperatures above 425 ° C and pressures above 0.2 MPa at which up to 50 µm non-porous compound layers can be produced on unalloyed materials. alloyed steels without special pre-treatment-
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Tento úkol je podle vynálezu řešen tím, že plynná atmosfé-ra sestává z 5 až 95 % objemových čpavku a 95 až 5 % objemovýchmolekulárního dusíku a že nitridování probíhá při konstantnímtlaku.This object is achieved according to the invention in that the gaseous atmosphere consists of 5 to 95% by volume of ammonia and 95 to 5% by volume of molecular nitrogen and that the nitriding takes place at constant pressure.
Jako plyn poskytující atomární dusík se používá čpavku,který při vyšších teplotách disociuje na vodík a dusík. Použitíčistého čpavku bez příměsi molekulárního dusíku vede k jednoznačně horším nitridačním vrstvám. Během 4 až 5 hodin se získajínitridové vrstvy o tlouštce až 50/Um.Ammonia is used as the atomic nitrogen-providing gas, which dissociates to hydrogen and nitrogen at higher temperatures. The use of pure ammonia without the addition of molecular nitrogen leads to clearly worse nitriding layers. Over 4 to 5 hours, nitride layers of up to 50 µm are obtained.
Tyto sloučeninové vrstvy jsou téměř bez pórů. Poměr Y'- kε-fázi je nastavitelný provozními parametry a dosahuje v nejpří-znivějším případě 100 % γ-fáze. Austenické ocele a ocele s vy-sokým obsahem chrómu mohou být nitridovány bez předchozí chemic-ké úpravy. Tento postup je vhodný k úpravě obrobků bez jejichgeometrického omezení a v libovolném počtu. Počet je určen jen'velikostí pece, která je k dispozici. Komorovou pec je obvyklemožno při vnitřním absolutním tlaku 0,2 až 10 MPa vyhřát až na1 200°C. Provozní parametry, teplota, čas, absolutní tlak a par-ciální tlak plynu odštěpujícího dusík, mohou být nastaveny tak,aby vznikly optimální provozní podmínky pro každý obrobek.Hodnoty nitridačních teplot od 500 do 900°C se přitom ukázalyjako nejpříznivější. Mimo to je důležité provádět nitridaci bě-hem nitridační doby za konstantního tlaku. Kolísání tlaku zhor-šuje dobré vlastnosti a reprodukovatelnost sloučeninových vrstevDoba úpravy se řídí podle druhu oceli a požadované tlouštkyvrstvy. Následující příklady mají blíže vysvětlit vynález. Příklady provedení vynálezu s Příklad 1These compound layers are almost free of pores. The Y'-kε-phase ratio is adjustable by operating parameters and reaches 100% γ-phase in the most favorable case. Austen steels and steels with high chromium content can be nitrided without prior chemical treatment. This procedure is suitable for editing workpieces without their geometry limitation and in any number. The number is determined only by the furnace size available. The chamber furnace can usually be heated up to 1200 ° C at an internal absolute pressure of 0.2 to 10 MPa. The operating parameters, temperature, time, absolute pressure, and the partial pressure of the nitrogen-separating gas can be adjusted to provide optimum operating conditions for each workpiece. In addition, it is important to perform nitriding during the nitriding time at constant pressure. Pressure fluctuations deteriorate the good properties and reproducibility of the compound layers The treatment time depends on the type of steel and the desired thickness. The following examples are intended to explain the invention in more detail. EXAMPLES Example 1
Ocel o složení C 45 se nitriduje v tlakové komorové pecipři 700°C plynnou směsí tvořenou 30 % objemovými čpavku a 70 %objemovými dusíku při přetlaku 2 MPa. Po jedné hodině se vytvo-řila sloučeninová vrstva o tloušťce 40/Um téměř bez pórů. Příklad 2 U rychlořezných ocelí se získá při 580°C v plynné atmo-sféře tvořené 80 % objemovými čpavku a 20 % objemovými dusíkuza tlaku 1 MPa za 4 hodiny difuzní zóna o tloušťce 100yum. Příklad 3The steel of composition C 45 is nitrided in a pressure chamber of 700 ° C with a gas mixture consisting of 30% by volume of ammonia and 70% by volume of nitrogen at an overpressure of 2 MPa. After one hour, a 40 µm thick pore-free compound layer was formed. EXAMPLE 2 A diffusion zone of 100 [mu] m thickness is obtained at 580 [deg.] C. in a gaseous atmosphere consisting of 80% by volume ammonia and 20% by volume nitrogen at a pressure of 1 MPa. Example 3
Na oceli o složení 16MnCr5 se za teploty 550°C v plynnéatmosféře tvořené 70 % objemovými čpavku a 30 % objemovými du-síku za tlaku 8 MPa získá ve 2 hodinách téměř neporézní slouče-ninová vrstva o tloušťce 50,um. *r 'An almost non-porous compound layer of 50 .mu.m thick is obtained in 2 hours at a temperature of 550 DEG C. in a gaseous atmosphere of 70% by volume ammonia and 30% by volume of nitrogen at a pressure of 8 MPa. * r '
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904036381 DE4036381C1 (en) | 1990-11-15 | 1990-11-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS336091A3 true CS336091A3 (en) | 1992-06-17 |
Family
ID=6418307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS913360A CS336091A3 (en) | 1990-11-15 | 1991-11-06 | Process of nitriding steel workpieces under pressure |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0485686A1 (en) |
JP (1) | JPH076053B2 (en) |
BR (1) | BR9101780A (en) |
CA (1) | CA2055541A1 (en) |
CS (1) | CS336091A3 (en) |
DE (1) | DE4036381C1 (en) |
PL (1) | PL289794A1 (en) |
RU (1) | RU2015197C1 (en) |
YU (1) | YU47730B (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5292555A (en) * | 1990-07-04 | 1994-03-08 | Degussa Aktiengesellschaft | Process for applying nitride layers to titanium |
DE4115135C1 (en) * | 1991-05-08 | 1992-02-27 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De | |
CH690019A5 (en) * | 1992-07-16 | 2000-03-31 | Giroflex Entwicklungs Ag | Supporting frame for a chair, in particular for an adjustable in height and tilt office chair. |
TW237484B (en) * | 1992-09-16 | 1995-01-01 | Daido Oxygen | |
DE4333917C2 (en) * | 1993-10-05 | 1994-06-23 | Hans Prof Dr Ing Berns | Edge embroidery to create a high-strength austenitic surface layer in stainless steels |
FR2884879B1 (en) * | 2005-04-22 | 2007-08-03 | Stephanois Rech Mec | TORQUE OF GUIDE ARMS WHOSE ONE IS OF PARTICULAR STEEL LEADING TO IMPROVED PERFORMANCE. |
CN102994939B (en) * | 2013-01-07 | 2014-08-06 | 聊城市人和精工轴承有限公司 | Vacuum pulse nitriding process used for heat treatment of bearing cage |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2779697A (en) * | 1955-09-26 | 1957-01-29 | United States Steel Corp | Method of nitriding metallic surfaces |
FR1319729A (en) * | 1962-04-12 | 1963-03-01 | P I M Prodotti Per L Ind Metal | Method and furnace for gas phase treatment, carburizing, nitriding and the like on metal parts |
GB1510158A (en) * | 1976-07-09 | 1978-05-10 | Rolls Royce Motors Ltd | Nitriding of steel |
GB2055404B (en) * | 1979-06-26 | 1983-02-16 | Lucas Industries Ltd | Gas nitriding steel |
-
1990
- 1990-11-15 DE DE19904036381 patent/DE4036381C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-16 EP EP91104103A patent/EP0485686A1/en not_active Ceased
- 1991-03-22 YU YU50691A patent/YU47730B/en unknown
- 1991-04-09 PL PL28979491A patent/PL289794A1/en unknown
- 1991-05-03 BR BR9101780A patent/BR9101780A/en not_active Application Discontinuation
- 1991-11-06 CS CS913360A patent/CS336091A3/en unknown
- 1991-11-12 JP JP29545091A patent/JPH076053B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-14 RU SU5001982 patent/RU2015197C1/en active
- 1991-11-14 CA CA 2055541 patent/CA2055541A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2055541A1 (en) | 1992-05-16 |
JPH04268063A (en) | 1992-09-24 |
YU47730B (en) | 1996-01-08 |
YU50691A (en) | 1993-11-16 |
EP0485686A1 (en) | 1992-05-20 |
DE4036381C1 (en) | 1991-08-14 |
JPH076053B2 (en) | 1995-01-25 |
RU2015197C1 (en) | 1994-06-30 |
BR9101780A (en) | 1992-06-23 |
PL289794A1 (en) | 1992-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4154629A (en) | Process of case hardening martensitic stainless steels | |
US5792282A (en) | Method of carburizing austenitic stainless steel and austenitic stainless steel products obtained thereby | |
US4049472A (en) | Atmosphere compositions and methods of using same for surface treating ferrous metals | |
US11649538B2 (en) | Chemical activation of self-passivating metals | |
US3748195A (en) | Method for forming a soft nitride layer in a metal surface | |
EP1413631A2 (en) | Improved spall propagation properties of case-hardened M50 and M50NIL bearings | |
EP4086366A1 (en) | Enhanced activation of self-passivating metals | |
EP0787817A2 (en) | Method of carburizing austenitic stainless steel and austenitic stainless steel products obtained thereby | |
US20250027190A1 (en) | Chemical activation of self-passivating metals | |
EP1518002A1 (en) | Surface modified stainless steel | |
US5372655A (en) | Method for the treatment of alloy steels and refractory metals | |
CS336091A3 (en) | Process of nitriding steel workpieces under pressure | |
Rubly et al. | Internal nitridation of nickel-chromium alloys | |
US11060175B2 (en) | Case hardened component of titanium | |
US5211768A (en) | Method of nitriding work pieces of steel under pressure | |
US5228929A (en) | Thermochemical treatment of machinery components for improved corrosion resistance | |
US6328819B1 (en) | Method and use of an apparatus for the thermal treatment, in particular nitriding treatment, of metal workpieces | |
US4236942A (en) | Method for the gaseous nitriding of ferrous-based components | |
US4357182A (en) | Chromization of steels by gas process | |
RU1836484C (en) | Method of application of nitride layers on parts made of titanium and titanium alloys | |
CA1218585A (en) | Method for surface hardening a ferrous-alloy article and the resulting product | |
CA1112138A (en) | Method of surface hardening stainless steel parts | |
US3892597A (en) | Method of nitriding | |
US5292555A (en) | Process for applying nitride layers to titanium | |
US5022933A (en) | Process for annealing boron-containing steels and product thereof |