[go: up one dir, main page]

SU627181A1 - Method of low-temperature nitrocementing of metallic articles - Google Patents

Method of low-temperature nitrocementing of metallic articles

Info

Publication number
SU627181A1
SU627181A1 SU762414083A SU2414083A SU627181A1 SU 627181 A1 SU627181 A1 SU 627181A1 SU 762414083 A SU762414083 A SU 762414083A SU 2414083 A SU2414083 A SU 2414083A SU 627181 A1 SU627181 A1 SU 627181A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
parts
furnace
temperature
nitrocementing
low
Prior art date
Application number
SU762414083A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Митрофанович Зинченко
Абрам Иосифович Финкельштейн
Валерий Николаевич Глущенко
Александр Сергеевич Шигарев
Галина Алексеевна Кондрашева
Валентина Яковлевна Волкова
Марианна Яковлевна Иванюк
Алексей Михайлович Соколов
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Технологии Автомобильной Промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Технологии Автомобильной Промышленности filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Технологии Автомобильной Промышленности
Priority to SU762414083A priority Critical patent/SU627181A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU627181A1 publication Critical patent/SU627181A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C8/00Solid 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
    • C23C8/06Solid 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
    • C23C8/28Solid 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 more than one element being applied in one step

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

Изобретение относитс  к химико-термической обработке иув частностиук процесссам низкотемпературной нитроцемента-The invention relates to chemical heat treatment and in particular to processes of low-temperature nitro-cement

ЦИИ.CII.

Известны различные способы низкотемпературной нитроцементации, в которых веществом, поставл ющим азот,  вл етс  аммиак, а источником углерода могут быть различиые углеводороды, углекислый газ- и т. д. Процесс ведут при 550-620 С с выдержкой в течение 3-8 ч (зависит от обрабатываемых деталей и марки материала). В результате обработки на детал х попуЧают карбонит ридный слой или оксикарбонитридный, если обработку осуществл ют в среде, содержащей кислород, толщиной 1О-ЗОмкм и диффузионный слой толщиной 0,2-0,5 мм. Например известен способ нитроцементации в газовой среде, содержащей, об.%: Аммиак7-12Various methods of low-temperature carbonitriding are known, in which the nitrogen-supplying agent is ammonia, and the carbon source can be various hydrocarbons, carbon dioxide, etc. The process is carried out at 550-620 ° C with a holding time of 3-8 h ( depends on the workpiece and the type of material). As a result of processing, a carbonitious layer or oxycarbonitride layer is sprayed on the parts, if the treatment is carried out in an oxygen-containing medium with a thickness of 10-0.3 µm and a diffusion layer with a thickness of 0.2-0.5 mm. For example, there is a known method of carbon cementation in a gaseous medium containing,%: Ammonia7-12

Углекислый газ3 5Carbon dioxide3 5

АзотОстальное, {l}Nitrogen Else, {l}

Детали, подлежащие ннтроцементащ1и, загружают в печь и нагревают дб 2ОО25О , затем в рабочее пространство печи подают смесь газов: аммиак, углекислый газ и азот в указанных пределах и продолжают нагрев до . Дл  снижени  затрат на обработку Деталей можно осуществл ть нагрев деталей с 200-250 0 до 56О-570 ч: в атмосфере одного азота, а затем подать аммиак и углекислый газ. Выдержка деталей при 560-570 0 составл ет 4-6 ч, затем прекращают подачу аммиака и углекислого газа, и после продувки азотом в течение 5 мин детали выгружгиот и охлаждают на воздухе, в масле или воде.Parts that are subject to cementing are loaded into the furnace and the dB 2OO25O is heated, then a mixture of gases: ammonia, carbon dioxide and nitrogen is fed into the working space of the furnace within the specified limits and continue heating until. To reduce the cost of processing the parts, it is possible to heat the parts from 200-250 ° to 56 ° -570 hours: in a nitrogen atmosphere, and then apply ammonia and carbon dioxide. Exposure of parts at 560-570 0 is 4-6 h, then the supply of ammonia and carbon dioxide is stopped, and after purging with nitrogen for 5 min, the parts are unloaded and cooled in air, in oil or water.

После обработки деталей значительно After processing the details significantly

5 повьпиаетс  их износостойкость, задиростойкость и усталостна  прочность.5, their wear resistance, endurance resistance and fatigue strength are enhanced.

Развитие процессов химико-термической обработки на современном этапе требует снижени  зат|эат на обра0 ботку деталей при сохранении цх свойств. Это может быть получено за счет использовани  ботюе дешевых технологических материалов и уменьшени  продолжительности процессов.The development of processes of chemical heat treatment at the present stage requires a decrease in the cost of processing the parts while maintaining their properties. This can be obtained by using cheap technological materials and reducing the duration of the processes.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение времени выдержки.The aim of the invention is to reduce the exposure time.

Поставленна  цепь достигаетс  тем, что в качестве источника нитроцементукдцей газовой среды в рабочее пространство печи ввод т циануровую киспоту.The delivered chain is achieved in that cyanuric acid is introduced into the working space of the furnace as a source of nitrocement gas atmosphere.

Цианурова  киспота представл ет собой порошок белого цвета и имеет спедующую химическую формулу:Cyanurea kispot is a white powder and has the following chemical formula:

О ИOh and

с нкГ |нwith nkg | n

0 С 0 С

HN В результате термического разложени HN As a result of thermal decomposition

кислота  вл етс  поставщиком азота, углерода и кислорода.acid is a supplier of nitrogen, carbon and oxygen.

Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.

Детали загружают в печь и нагревают до 20О-250 С. При достижении указанных температур в печь подают азот и дальнейший нагрев до 500-62СЛ:: производ т в атмосфере азота. Это позвол ет избежать окислени  поверхности деталей. После прогрева садки при 5006-2О С в рабочее простра ство печи ввод т циануровую кислоту. Последнюю можно загружать в печы различными способами , например через специальное загру- зочное отверстие в крышке печи путем периодической засыпки. Количество кислаты , подаваемой в печь, зависит от размеров рабочего пространства печи, количества обрабатьгоаемых деталей и подбираетс  экспериментально. Таким лее образом устанавливают и периодичность засыпки . Врем  выдержки при нитроцементации определ етс  необходимой толщиной сло  и видом обрабатываемых деталей. В предлагаемом процессе оно составл ет 1-5 ч.Parts are loaded into the furnace and heated to 20 ° C-250 ° C. When the indicated temperatures are reached, nitrogen is supplied to the furnace and further heating to 500-62 ° C is carried out in a nitrogen atmosphere. This avoids the oxidation of the surface of the parts. After heating the charge at 5006-2 ° С, cyanuric acid is introduced into the working space of the furnace. The latter can be loaded into furnaces in various ways, for example, through a special loading opening in the furnace lid by means of periodic backfilling. The amount of acid fed to the furnace depends on the size of the working space of the furnace, the number of parts to be processed and is chosen experimentally. In this way, the frequency of filling is also established. The holding time for carbonitriding is determined by the required thickness of the layer and the type of workpiece. In the proposed process, it is 1-5 hours.

В результате обработки по указанному способу на поверхности стальных образцов или деталей образуетс  оксикарбонитридный спой, имеющий, как и при обработке по известному способу, высокую твердость в пределах 75О-85О кг/M усталостную прочность 48-50 jftrc/мм 1Дл  образцов с надрезом; н высокую износостойкость , которую определ ли на машине с возвратно-поступательным движением , со смазкой при нагрузке 75Орг/см Износ определ ли по изменению размера образца. Контртело-пластина из стали Р18. Износ образцов поспе испытани  в течение 7 ч составил 0,О1-О,03 мм. As a result of processing according to this method, an oxycarbonitride junction is formed on the surface of steel samples or parts, which, like during processing by a known method, has a high hardness within 75 ° -85 ° kg / M fatigue strength of 48-50 jftrc / mm 1 For notched samples; High wear resistance, which was determined on a reciprocating machine, with lubrication under a load of 75Org / cm. Depreciation was determined by changing the sample size. Counterbody plate made of steel P18. The wear of specimens was tested for 7 hours at 0, O1-O, 03 mm.

Преимуществом предлагаемого способа  вл етс  то, что врем  выдержки, необходи мое дл  формировани  оксикарбонитридного сло  меньше, чем при известных способах т. е. за одно и то же врем  можно получить более глубокий.слой. Это. подтверждаетс  результатами проведенных сравнительных испытаний известного способа и предлагаемого.The advantage of the proposed method is that the exposure time necessary for the formation of the oxycarbonitride layer is shorter than with the known methods, i.e., at the same time, a deeper layer can be obtained. It. confirmed by the results of comparative tests of the known method and proposed.

Например, после нитроцементации по известному способу деталей из стали 40Х в течение 4 ч при в газовой среде , содержащей Г об.%:For example, after carbonitriding, according to a known method, parts made of steel 40X for 4 hours in a gaseous medium containing T vol.%:

Аммиак10Ammonia10

Углекислый;газ4Carbon dioxide; gas4

АзотОстальное , был получен оксикарбонитрндный слой толщиной 18 мкм при общей толщине нитроцементова ного сло  0,4 мм.Nitrogen Else, an oxycarbonitride layer 18 μm thick was obtained with a total thickness of the nitro-cement layer 0.4 mm.

При обработке тех же деталей по предлагаемому способу в течение 4 ч тощина оксикарбонитридного сло  составила мкм, обща  толщина нигро цементного сло5ь«Ю,45 мм,When processing the same parts according to the proposed method for 4 hours, the thickness of the oxycarbonitride layer was μm, the total thickness of the nigro cement layer, “S, 45 mm,

Результаты сравнительных испытаний образов, обработанных при различных выдержках по известному и предлагаемому способам, сведены в табл.The results of comparative tests of images processed at different extracts by the known and proposed methods are summarized in table.

Как вионо из резупьтатов испытаний, предлагаемый способ обеспечивает значительное увеличение скорости роста сло  и, в первую очередь, оксикарбонитридного сло , что  вл етс  важным фактсром, особенно дл  деталей, работающих на износ .As suggested by the test results, the proposed method provides a significant increase in the growth rate of the layer and, in the first place, the oxycarbonitride layer, which is an important fact, especially for wear-resistant parts.

Предлагаемый способ дешевле известного , так как необходимое количество циануроврй кислоты невелико, дл  проведени  4-х часового режима требуетс  около 7 г вещества (объем рабочего пространства печи равен 0,01 м).The proposed method is cheaper than the known one, since the required amount of cyanuric acid is small, for carrying out the 4-hour mode, about 7 g of substance is required (the volume of the furnace is 0.01 m).

Необходимо также отметить, что хранить порошок циануровой кислоты гораздо проще, чем аммиак в баллонах, она не токсична, не имеет запаха. Применение циануровой кислоты значительно упрощает систему газоразводки печи. ПроцессIt should also be noted that storing cyanuric acid powder is much easier than ammonia in cylinders; it is non-toxic and odorless. The use of cyanuric acid greatly simplifies the gas distribution system of the furnace. Process

с циануровой кислотой может быть проведен на печах любой конструкции.with cyanuric acid can be carried out on furnaces of any design.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство N9548660, кл. С 23 С 11/18, 1977.1. Copyright certificate N9548660, cl. C 23 C 11/18, 1977.
SU762414083A 1976-10-14 1976-10-14 Method of low-temperature nitrocementing of metallic articles SU627181A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762414083A SU627181A1 (en) 1976-10-14 1976-10-14 Method of low-temperature nitrocementing of metallic articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762414083A SU627181A1 (en) 1976-10-14 1976-10-14 Method of low-temperature nitrocementing of metallic articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU627181A1 true SU627181A1 (en) 1978-09-04

Family

ID=20680582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762414083A SU627181A1 (en) 1976-10-14 1976-10-14 Method of low-temperature nitrocementing of metallic articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU627181A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4108693A (en) Method for the heat-treatment of steel and for the control of said treatment
US4531984A (en) Surface hardening process for metal parts
US4003764A (en) Preparation of an ε-carbon nitride surface layer on ferrous metal parts
JPH03215657A (en) Method and device for carbulizing
GB2032464A (en) Inert carrier gas heat treating control proces
US5252145A (en) Method of nitriding nickel alloy
EP0859068B1 (en) Method for controlling the atmosphere in a heat treatment furnace
SU627181A1 (en) Method of low-temperature nitrocementing of metallic articles
JPH0790541A (en) Mixed gas penetration modifying method and device therefor
US4236941A (en) Method of producing heat treatment atmosphere
JP3854851B2 (en) Carburizing method for steel parts
EP0859067B1 (en) Method and apparatus for controlling the atmosphere in a heat treatment furnace
US3892597A (en) Method of nitriding
US9540721B2 (en) Method of carburizing
JP3450426B2 (en) Gas sulfide nitriding treatment method
JP3310797B2 (en) Gas nitrocarburizing method
US5827375A (en) Process for carburizing ferrous metal parts
JP2008260994A (en) Manufacturing method of carburized products
GB2044804A (en) Heat treatment method
SU800237A1 (en) Method of low-temperature nitrocarburization of steel articles
SK2532000A3 (en) Method and device for thermal treatment of parts
RU2020188C1 (en) Method of metallic article nitrocementation
RU1775481C (en) Method and automatic line for chemical-thermal treatment of steel parts
SU1089170A1 (en) Method for applying carbide coatings to the surface of products of low-carbon steels
FI104566B (en) Process for alloying a metal powder with nitrogen