DD280010A3 - Verfahren zur herstellung von komplexueberzuegen auf stahlelementen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die chemische Waermebehandlung von Metallen und Legierungen, insbesondere auf Verfahren zur Herstellung von Ueberzuegen auf Stahlelementen. Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhoehung der Verschleissbestaendigkeit von Ueberzuegen sowie auf der Intensivierung des Behandlungsprozesses. Die Herstellung von Komplexueberzuegen erfolgt in zwei Stufen. Zunaechst wird in einem pulverfoermigen gesaettigten Medium bis auf 560-720C erhitzt und diese Temperatur 0,6-1,2 h gehalten, danach wird mit einer Geschwindigkeit von 0,8-2,4C/s bis auf 950-110C erhitzt, diese Temperatur 1,2-1,8 h gehalten und mit einer Geschwindigkeit von 1,2-2,4C/s auf eine Temperatur zwischen 300 und 500C abgekuehlt; diese Behandlung wird 2 bis 8mal wiederholt. Die behandelten Elemente weisen die kleinste relative Verschleissgeschwindigkeit auf, die 12,2 g/m2s betraegt.

Description

_ /j- - 280 O

OIMCAHME MSOEPETEHKfl K ABTOPCKOMY CBM₁HETEJEbCTBy 3aHBKa: W 3979952/22-02

3aHBJieHo: 05.12.85 MKM⁴: C 23 C 12/00

ABTopn: Μ.Μ.ΙΟρκοΒ, E.B.BacHJiBeBa H H.B.CTenanoBa

3aHBHTejiB: HayqHO-HccjieÄOBaTejiLCKHH hhcthtyt τθχηολο-

ΓΗΗ aBTOMOÖHJIBHOH ΠρΟΜΗΙΜβΗΗΟΟΤΗ H 3aBOfl-ΒΤΥ3 ΠρΗ MoCitOBCKOM aBTOMOÖHJIBHOM 3aB0Äe

hm. M.A.JlHxaqeBa

Ha3BaiiHe ηθοορθτθηηη: CIlOCOB IIOOTEHMH KOMTLHEKCHLK

HA CTAJIBHLK

Μ300ρβτβΗΗβ OTHOCHTCH κ MeTajHiyprHH, a ημθηηο κ xHMHKo-TepMH^ecKOÄ oöpaöoTKe weTajuioB η cnjiaBOB, β raCTHOCTH K CnOCOOaM nO^y^eHHH ΚΟΜΠΛθΚΟΗΗΧ nOKpHTHH Ha cTajiBHHX ^eTaJiHX, η μο&θτ öhtb HcnojiB3OBaHo β MeTajuiyp-γηη, ManiHHOCTpoeHHH, πρΗόοροοτροβΗΗΗ, a TaK«e γορηολοοη-BaromeÄ, ΗθφΤθΑΟΟΜΒ3Ι01Ι{ΘΗ Η ΗβφΤβΧΗΜΗ^βΟΚΟΗ ΠρΟΜΗΙΜθΗΗΟ-CTH.

lieJIB Η3ΟΟρθΤθΗΗΗ - ΠΟΒΗΠΙθΗΗθ HSHOCOCTCHKOCTH ΠΟ-

κρυτΗΗ η HHTeH^HKaUHH npoiiecca oöpaOOTKH.

Cnocoö nojiy^eHHH κομπλθκοηηχ ποκρϋΤΗΗ Ha

BKJDO^aeT npGABapHTejiLHHH HarpeB β ποροπίκο-oopa3HoM HacHmaKxqeH cpe^e 560-720⁰C c BHflepjKKOö β Te- ^eHHe 0,6-1,2 ^, nocjieayKxitHH HarpeB ίο 950-HOO⁰C co CKopocTBK) 0,8-2,4 °C/c c BtwepHtKoü B Te^eHHe 1,2-1,8 *i η oxjiaJiweHHe ro 300-500⁰C co CKopocTBK 1,2-2,4 °C/c. Ilocjie ^ero uhkji oöpaöoTKH uobtophkt οτ 2 #0 8 pa3.

M3,]0[ejiHH H3 CTajiH 3arpyÄaioT B KOHTeimep H3 Hepsca-BewmeH CTajiH, 3anojmeHHHH ποροιίΐκοΒοκ nacHiuaiomeH cMecBio, repMeTH3Hpyx)T njiaBKHM 3aTBopoM η noMemaioT β ΘΛβκτροπβΜΒ COnpOTKBJieHHH ΠρΗ KOMHaTHOH TeMnepaType.

B Hakane npoH3BOji;HT HarpeB ,no 560-720⁰C H BH#ep-

280 0 1 O

πρΗ 3τοή TeMnepaType 0,6-1,2 *ί. ΠρΗ 3τομ BemecT-Βο, oTHOCHmeecfl κ KJiaccy yrjieBoaopojiOB, HanpHMep, βΗφβ-HHJi, pa3JiaraeTCH c oöpa3OBaHHeM öojiBuioro KOJureecTBa ra-3ooöpa3HHx npe^eJiBHHx yrjieBo^opo^OB (9TaH, MeTaH) η He-κοτοροΓΟ KOJiHHecTBa ßByoKHCH yrjiepoAa npn B3aHM0#eHCT-BHH C KHCJIOpO₁ItOM H BORHIlUM IiapOM, COflepsaillHMCtf B HeOOJIB-fflHX KOJiH^iecTBax β οόϊ,βΜβ KOHTeäHepa. npcnyKTOB pacnana yrjieBOflopoßOB c xjiophcthm HJIH C JiPyTHM rajIOreHOBOÄOpOflOM ΠρΗΒΟΛΗΤ K OÖpa3OBaHHIü ra3ooöpa3Horo coejo;HHeHKH yrjiepo^a c o#hhm h3 rajioreHOB, HanpHMep, ^ieTupexxjiopHCToro yrjiepo^a, HHTeHCH$HiiHpyioiqero npoiiecc HacmaeHHH noBepxHocTH oöpaöaTUBaeMoro CTajiBHoro H3,iiejiHH yrjiepoflOM. BHflepatKa πρπ θτοη TeMnepaType 0OeCHe¹SHBaBT HacumeHHe noBepxHocraoro cjioh CTajiH yrjiepoÄOM, hto oöecne^HBaeT npn nocjieflyiomeM Harpeße yc-KopeHHoe oöpa3OBaHHe cjioh Kapöiwa xpoMa hjih THTaKa η TOMy noßoÖHoe Öe3 ποηηαθηηη KOHaeHTpai^tH yrjiepo^a β nO^CJIOHHOH 3OHe HH«e ypOBHH Η0Χ0ΛΗ0Η KOHÜteHTpailHH (RO oöpaöoTKH), η TeM caMHM noBumaeT hshococtohkoctb ποκρκ-τηπ, C03ÄaBaa bo3Moähoctb ero 9KcnjiyaTauHH npn öoJiee BHcoKHx yÄejiBHHx Harpy3Kax. Πρπ θτομ npaKTHqecKH He npoHcxo^HT oca^eHHe Kapoiwooöpa3yroinero 9JieMeHTa (xpoM η TOMy noÄOÖHoe) Ha noBepxHocTH H3#ejiHfl,

BH^epKKa npn MeHBiueM TeMnej)aType He eT ,ii;ocTaTO^TiHyio οκοροοτΒ ₁HHφφy3HH yrjiepo^a β CTajiB, Äe BpeMH BfcwepftKH HeqejiecooöpasHO. IloBHineHHe

öojiee 720⁰C πρηβολητ κ o^HOBpeMeHHOMy ocax-H Kapöiwooöpasyiomero sjieMeHTa (xpoM η

ΠρΗ 3T0M CKOpOCTB flHφφy3HH yi'JiepO,Ha B nOßCJIOHHOH ^n CJ \P \ir C^ T^ £ä ^3 T^ f\ ^^ T T TK yV ^^ C^ ^O ^^ CT ι CLJLvwI· ^? 1^f ^j ^j jv Vj ^* Ji JrXj^vC% \j JL ^^JJL &

BH^epscKa MeHBiiiefi: npo^ojDKHTejiBHocTH He BaeT noBHiueHHe KOHiieHTpaiiHH yrjiepofla β no,n;cjioe ro ^HHH, rapaHTHpyromeii oTcyTCTBHe ooe3yrjiepoÄHBaHHH ΠρΗ nOCJieflyiOmeM ^pMHpOBaHHH KapOHflHOrO CJIOH.

HHe npoßOJDKHTejiBHOcTH BHÄepmcH Heiiejiecooöpa3Ho, TaK

npn θτομ flocTuraeTCH cymecTBeHHoe ποβμπιθηηθ ochobhhx BKcnjiyaTaiiHOHHHx noKasaTejieii MaTepnajra η ποκρκτΗΗ.

Ilocjie HayrjieBOAHBaHWu HarpeB npoßOJiataioT co ckopocTLK) 0,8-2,4 °C/c flo 950-HOO⁰C c nocjieayjomeo BtwepK-Koii β Teeernte 1,2-1,8 q.

yKa3aHHafl οκοροοτΒ ooecneqnBaeT npaKTH^ecKH οτ-cyTCTBne nepepacnpeßejieHHJi yrjiepo^a β noflCJioHHoii 3οηθ ά cnocoöcTByeT CTaonjiH3amiii KOHiieHTpaiyiH θτογο θλθμθη-Ta β noflcJioüHoft 30He. IloBMUieHHe CKopocTZ HeqejiecooopaB-HO, TaK KaK TpeöyeT ρβ3κο yBejmqHTL KojmqecTBo ποτρβό-3JieKTpO3HeprHH. CHHKeHHe CKOpOCTH HHKe HHKHerO

πρηβολητ κ flHg^)y3H0HH0My paccacnBaHHio yrjiepoßa, το ecTB HfleT ero Rviffiyswi β MaTpnuy, η cHHKaeTCH koh-UeHTpaUHH B nO^CJIOtaOM 3OHe, ¹¹ITO CHHKaeT HSHOCOCTOHKOCTB ΠΟΚρΗΤΗΗ.

ΠρΗ 950-HOO⁰C προποχο,ΐίΗτ ocaKfleHHe Ha noBepxHo-H3ÄejmH KapÖHflooopa3yiomero sjieMeHTa (xpoM η

η oÖpa3OBaHHe cjioh ero KapoH^a. CHHKeHHe TeNinepaTypH η προαολκητθλβηοοτη KH He oöecne<iHBaeT ^ocTaTo^iHyK) οκοροοτΒ oca)p;eHHH ποκ-

η yMeHBUiaeT ero skohomhoioctb. YBejm^eHHe TeMnepaTypH Harpeßa öojiee HOO⁰C iiphbo^ht κ pocTy 3epHa CTa-JiH η CHHKeHHK) ee npo^iHOCTH. yBejiHqeHHe BpewieHH KH oojiee 1,8 ^ Heiiejiecooopa3Ho, TaK KaK npn stom oöpa-3yeTCfl KapoH,iTHUH cjioh c MeHBiueü KOHaeHTpauHeft yrjiepo.ua, ^To OTpKnaTejiBHO BjmneT Ha ero TBep^ocTB η hshococtoM-KOCTB B yCJIOBHHX BO3fleHCTBHH aöpa3HBHHX

ooe3yrjiepoKKBaHHe πο^ολοΜηοη 3οηη. 3aTeM nocjie ΒΗΛβρκκπ npn 950-II00^Or<

co οκοροοτΒΚ) 1,2-2,4 °C/c äo TeMnepaTypH, Jie-β HHTepBajie, paBHOM 300-500⁰C. OxjiaK^eHKe c oojiee bhcokoh, ^eM yKaeaHO, οκορο-noTpeöyeT HcnojiB3OBaTB cneuHajnbHyio oxjiajpiaiomyK) chc-TeMy, a 9το βκοηομη^θοκη HeiiejiecooOpa3Hc , Bojiee Me^jieHHoe oxjiaHweHHe bh3Hb^v3t ÄHφφy3HOHHoe

~ 4 _ nepepacnpeßejieHHe yrjiepo^a β napoH^oM cjioe, K CKHJKeHHK) ero KOHUeHTpaUHH H COOTBeTCTBeHHO K hshococtoükocth KapOHBHoro cjioh η 3aMe,iyieHHK) npo-(|)OpMHpOBaHHH HOKpHTHH.

Πρκ uHKJiH^ecKOM noBTopeHHH onHcaHHoro pejKHMa oöpaöoTKH npH BHnepjRKe β oÖJiacTH TeMnepaTyp 560-72O⁰O KapöHßHHH cjioh HacHiuaeTCH yrjiepoÄOM, κοτορκϋ πρπ ποβη-nieHHH TeMnepaTypH ßH$$yH,i];HpyeT β cjioh ocasmaeMoro xpo-Ma HJiH ÄpyrHX 3JieMeHT0B c nocjiejQnouHM φορΜΗροΒθΉΗβΜ ero KapoHÄOB η TaK flajiee. TaKKM oöpa3OM, iiHKJinpoBaHHe npnboäht κ ycKopeHHOMy pocTy KapöHßHoro cjioh Oe3

yrjiepoÄa β no,n;cjioHHOÄ 3OHe. Hapnay c xapaKTep TeMnepaTypHoro pejKHMa HacumeHHH c oxjiajimeHHeM mute 300-500⁰C oOecne^HBaeT KapÖHÄHoro cjioh c oojiee ÄHcnepCHOH CTpyK-Typoä, BejuTCHHa KapOHÄHHx KpHCTajuioB πρκ stom ho MeHBiue, ^eM β cjijniae HacHiiieHHH β HeiiHKJiHHecKOM

MHKHMajIBHO B03M0JKH06 KOJIHHeCTBO UHKJIOB COOTBeT-CTByeT AByM, a MaKCHMaJIBHOe BOCBMH. ΠρΗ UHKJIHpOBaHHH oojiee bocbmh pa3 CHHJKaeTCH 3φφβκτΗΒΗθοτΒ npouecca. 3to 00Ί3Η0ΗΗβΤ0Η ΤβΜ, ^TO HaCHmaKXIiaH CMeCB ^pe3MepH0 HCTO-IUHTCH, η CHHJKaeTCH KOHueHTpauHH aKTHBHoro yrjiepofla, hto Be.ueT κ yBejiH^ieHHK) BpeMeHH BHßepjKKH β KajKflOM UHKJi'e, η β gejioM HeoöocHOBaHHo yfljiHHHeT npouecc, cHHjKan ero npo-H3B0,Ii;HTeJIBH0CTB.

Π ρ H M e ρ . ΓΟΤΟΒΗΤ OnHCaHHHM CnOCOÖOM ΚΟΗΚρβΤ-

HHe cocTaBH nopouiKooöpa3HHx cMeceft, KOTopue πρΗΒβΛβΗΗ β TaOJiHue I.

nOJiy^ieHHH KOMnjieKOHHX ΠΟΚρΗΤΗΗ C HCnOJIB-

30BaHHeM, npHBefleHHHx β TaöJiHue I CMecen, flaHH β TaOjiH Ue 2.

OopaöoTKe noßBepraiOT uHjiHHÄPHHecKHe oöpa3UH bu-

COTOH 5 MM H AHaMeTpOM 15 MM, ΒΗΠΟΛΗβΗΗΗβ H3 6Χ4Μ2Φ0 H Ye.

ocymecTBJieHHfl npcmecca HcnojiB3yioT κοητθηηθ-PH Ά3 HepacaBeiomeH ctsuih X23HI8 c repMeTH3npyKXipM njiaB-KHM 3aTBOpOM H3 HaTpHeBOCHJIHKaTHOH ΓΛΝΟΝ.

Ilocjie ocymecTBJieHHii ΧΗΜΗΚο-τβρΜΗ*ΐβοκοΜ oopaooTKH no yica3aHHHM β Taöjüme 2 pöÄHMax oopa3ujj nccjiejtyioT no OOmenpHHHT^JM MeTOJC[HKaM RJJK OnpeßejieHHÜ φΗ31ΙΚΟ-ΧΗΜΗη[βΟ-KHX CBOHCTB.

CpaBHHTeJIBHHft aHaJIH3 φΗβΗΚΟ-ΧΗΜΗ^ΘΟΚΗΧ CBOHCTB ΠΟΚρΗΤΗΗ, nOJIjneHHHX ΠρθΛΛΟΑβΗΗΗΜ Η Η3ΒΘ0ΤΗΗΜ CnOCOÖa-MH, npeÄCTaBjieHHHH β TaÖJume 3, noKa3HBaeT, ντο πρκ paB-HOH OOmeÄ npOi[OJI»CHTe^I.HOCTH npOIieCCa ₁^H$φy3H0HH0Γ0 HaCIimeHHfl β cjiy^ae UHKJiH^ecKoro peacHMa HarpeBa CKopocTB ^pMHpOBaHHH noBHiiiaeTCH β 1,3-1,4 pa3a. ^eHHe KOJiH^iecTBa uhkjiob npn paBHoii oömeii HOCTH HacHmeHHH npHBOflHT κ ycKopeHHK) npoiiecca ro Tpex pa3. Πρπ 9TOM coxpaHHeTCH BHCOKaH HacHmaiomaH cnocoö-HOCTB CMeceH.

KpoMe Toro, npejiJiaraeMHH cnocoö noBHuiaeT h3hoco-CTOÖKOCTB β 2,0-2,9 pa3a η oÖecne^iHBaeT oTcyTCTBHe oÖe3-

3OHH.

Π ρ η -! CocTaB HacHmaMmeii cMecH, Mac. %

^{M e} P · KapoH#ooc5pa3yK3mHH !

! sjieMeHT , BemecTBO

- ! , ! . ! ^Ηφβ-ΐΗθφ- IaHT-

! Cr ! Tl ! ol \ hhji !

60 - 1,2

55 - 0,8

- 65 1,0

It Il O V b

θοηίιγώλοο -„- ς'ο - Z

ΘΟΗΊΙΓΒΛΟΟ - 8'0 I

i ²O²IV ί ^

ΊΙΓΟΟ j j

9HH9»If0lli0C[U

O ί Ü 082

TaÖJiHua 2

IIpHMep ! MaTepHaji ! Howiep ! PejKHM ΧΗΜΗΚο-TepMH^ecKoii ! ocHOBH ! £2^CTa~! oöpaöoTKii

! ! ! HayrjiepojKHBaHHe ! cKopocTB j j ; . j HarpeBa

j j , ^⁰C !r.qj °C/C

Π ρ e&-

JiOJKeH-

HHH 6Χ4Μ2Φ0 2 560 1,2 2,4

650 1,0 1,5

720 0,6 0,8

y8 -"- 580 0,9 2,0

3 600 I,I 2,1

6Χ4Μ2Φ0 4 630 0,9 1,5

2 720 1,2 1,8

MsBecTHHH -"- I 800 3,5

Οπητηηο -"- 2 540 1,3 0,7

750 0,5 0,7

280OiO

HHH 950	1.8	1.2	500
1000	1,5	1,8	400
HOO	1,2	2.4	300
980	1,6	1.5	400
1000	1.7	2,1	450
1020	1.4	2,2	350
1050	1,75	2,2	450
H3BeCTHHH 1050	3,5	-	-
ΟΠΗΤΗΝΗ 900	ΐ,ο	I.I	280
II50	I,I	2,5	280

IlpHMap ! PeacnM xmiHKO-TepMireecKOH oOpaoOTKH

, BtmepEKa , CKopocTB ,Teivine-

¹ oxjiajiwe- ; paTypa |

! !HHfl ! Havana !

M_0n I^ ι °C/c ! ^W- !

• r ^ÜC · 'Γ, ^ " ^υ/ο ioiuero _Λ

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ο ο t π

- IO -

Taojuma 3

Φη3ηκο- MexaHKqecKiie η φ

CBOHCTBa

Horo

CJIOH,

Μκκρο-TBep-λοοτβ KapÖKÄ-

HOΓ0 CJIOfl,

Cpefl- Tßephrh aoctb BHCOTa iHaTe-Kappnajia

OHflHHX OCHO-KpHC-BH,

TajiJiOB, HY

MKM

HaH-ΜΘΗΒ- ui an TBep-ÄOCTB B nOfl-CJIOH-HOH (θΟΘ3-yrjie-

ΡΟΚΘΗ-

hoh)

30He,

EY

PjiyoH-Ha

oöesyrjie-

ΡΟΚΟΗ-

HOH

30HH,

MKM

OthocHTe-

CKO-

POCTB

H3H0-

ca, r /ntg

I	12,6	2200	4,7	420	420	_	18,2
2	16,1	2130	5,2	560	560	—	12,5
3	18,3	2180	6,3	790	790	-	12,2
4	28,8	2140	5,8	450	450	—	19,6
5	31,2	2170	5,4	460	460	—	2.1,4
6	39,8	2230	4,3	740	740	-	20,9
7	15,9	2190	3,8	640	640	—	14,1
8	12,3	2820	6,5	64.0	425	45	36,4
9	6,8	1890	3,9	180	180	28	37,3
IO	20,5	2280	8,1	680	640	35	12,8

Claims (2)

1. 280 0 fO

   - II ΦΟΡΜΥΜ Μ30ΒΡΕΤΕΗΜ

   1. CnOCOÖ nOJIjnieHHH KOMHJieKCHHX ΠΟΚρΗΤΗΗ Ha

   ßeTajiax, BKJiro^aroiuHM npeßBapHTejiBHHii HarpeB β nopouiKooöpa3Hofi HacnmaiomeÄ cpe,n;e η BHflepKKy, nocjie-ÄyMiiuiÄ HarpeB flo 950-HOO⁰C H BU^epsKy β τθ^θηηθ 1,2-1,8 ί. c nocjieiyiomHM oxjiaawemieM, OTJHiaioniiHC ΤΘΜ, ^TO₁ C UeJIBK) nOBHlUeHJKH HSHOCOCTOHKOCTH ΠΟΚρΗΤίΐβ Ά ΗΗτβΗΟΗφϋΚαΐίΗΐΐ npoiiecca oOpaöoTKM, oopaöoTKy BejiyT uhk ΠρΗ 9TOM Γΐρβ,Π^ρΗΤΘΛΒΗΗΗ HarpeB OCymeCTBJIHK)T

   560-720⁰C c BHßepjicKOH B Te^eHHe 0,6-1,2 ^Ti, noonefly-H HarpeB ΠρΟΒΟΛΗΤ CO CKOpOCTBK) 0,8-2,4 °C/C H OXJiajR 300-500⁰C co CKopocTBio 1,2-2,4 °C/c, nocjie

   UHKJI OOpaöOTKH nOBTOpHiOT MHOrOKpaTHO.
2. 2. CflOCOÖ ΠΟΠ. I, OTJIH^aiOIllHfiCH ΤβΜ, ¹TTO UHKJI OC'paÖOTKH nOBTOpHiOT OT 2 #0 8 pa3.

   ΗΗφορΜΘ,Ι^ΗΗ, ΠρΚΗΛΤίύΒ BO ΒΗΗΜβΗΚΘ npw 9Κ0ΠθρΤΜ3θ!

   I. -SLC, A , Ι04533Ι,
   , A , 989901.