Przedmiotem wynalazku jest siposób wytwarza¬ nia atmosfery do- cyjano i weglonasiarczania czes¬ ci stalowych i zeliwnych celem poprawienia ich wlasnosci trybologicznych.Dotychczasowy sposób obróbki ciepirio-chemicz- nej, zwlaszcza cyjancnasiarczaoie, przeprowadzone jest w roztopionych cyjancwych kapielach solnych z dodatkiem soli zawierajacych siarke np. Na2S lub Na2S03. Metoda ta ma szereg wad, takich jak toksycznosc kapieli stosowanej i zlozonosc procesu technologicznego wymagajacego stosowa¬ nia zabiegów neutralizujacych oraz kosztownosc' soli cyjanowyeh.Inny sposób azo-to-nasiarczania podany w opi¬ sie- patentowym PRL rur 725&1; polega na aizotona- siarczamiu czesci maszyn w parach -siarki i amo¬ niaku. Atmosfera do tego procesu uzyskana jest w specjalnymi urzadzeniu zlozonym ze zbiornika (pieca) do stapiania i magazynowania stopionej soli oraz systemu regulacyjnego, wyposazonego w skomplikowany system zaworów (opis patentowy PRL nr 87770). W dostepnej literaturze brak jest uzytecznych technicznie opisów procesów gazo¬ wego weglonasiarczania. Uzyskane twardosci i grubosci warstw cyjancinasiarczanyeh i weglo- nasiarczamych zeliwa Zl 250 wediug znanych spo¬ sobów, wynosza: cyjanemasiaTczana warstwa po¬ siada twardosc okolo HVoi = 600 i grubosc 6 jjurh, zas warstwa weglonasiarczana posiada twardosc Hyoi = 260 i grubosc 6 (Lim.Opisane wyzej trudnosci nie wytejpuja w oma¬ wianym nizej wynalazku zarówno cyjanonasiarcza- nia jaik i weglonasiarczania, w których niepo¬ trzebne sa skomplikowane urzadzania, ani kosz- 5 towne sole cyjanowe.Istota wynalazku jest sposób wytwarzania atmo¬ sfery do weglonasiarczania czesci stalowych i ze¬ liwnych polegajacy na tym, ze pirolizie poddaje sie nasycony roztwór rodanku amonu ,NH4CNS io w alkoholu, korzystnie etylowym oraz sposób wytwarzania atmosfery do cyjanonasiaTczainia. czesci stalowych i zeliwnych w ten sposób, ze pirolizie poddaje sie nasycony roztwór rodanku amonu NH4CNS, w alkoholu etylowym, w obec- is ncsci amoniaku. Caly proces odbywa sie w prze¬ strzeni zamknietej retorty pieca w temperaturze 450-r- 750°C w czasie 0,5'-r- 6 godzin. Nagrzewania do temperatury wlasciwego procesu odbywa sie w atmosferze gazu obojetnego (N2 — 95%, H« — 20 5%).Atmosfera weglo-nasiarczajaca jest wytwarzana dzieki rozkladowi (pirolizie) weglowodorów ciek¬ lych, glównie alkoholi z dodatkiem nosnika siar¬ ki, azotu i wegla. Nosnikiem tym jest rodanek 25 amonu NH4CNS, w nasyconym roztworze alkoholu, stanowiacy osrodek do wytwarzania atmosfer dla obróbki trybologicznej. Analizy chemiczne ga¬ zów atmosfery nasiarczajacej (z rozkladu roz¬ tworu NH4CNS w alkoholu etylowym) wykonano 3flL metoda chromatograficzna oraz dodatkowo na za- 114 314114 314 wartosc H2S wykonano metoda octanowa (z roz¬ tworem octanu kadmu) i na zawartosc amoniaku metoda kolometryczna z odczynnikiem Nesslera.Wedlug wyników analizy chromatograficznej przyblizony procentowy sklad atmosfery wytwo¬ rzonej, jest nastepujacy: H2 — 45,00% CH4 — 15,00% CO — 25,00% N2 — 3,70% o2 — 1,00% Ponadto stwierdzono obecnosc weglowodorów nasyconych i alkoholi w lacznej ilosci 5,24%.Wbrew oczekiwaniu obecnosci siarkowodoru i amoniaku w gazie nie stwierdzono. Wyniki ana¬ liz wskazuja, ze w omawiany procesie nasiar- czania nie zachodzi azotowanie (brak amoniaku w gazie) a nasiarczanie wobec braku w gazie HgS powodowane jest bezposrednio atomami siar¬ ki „in statu nascendi" uwalnianymi z termiczne¬ go rozkladu NH4CNS. Przy wprowadzeniu amo¬ niaku do omawianej atmosfery nastepuje cyjano- nasiarczarnie.W stosunku do znanych dotychczas sposobów wytwarzania atmosfery do cyjaiio i weglonasiar- czainda, sposób omawiany daje latwosc wytwarza¬ nia tej atmosfery oraz latwosc prowadzenia pro¬ cesu. Zastosowanie omawianego procesu jest szczególnie korzystne przy obróbce powierzchni otworów (gladzi) zeliwnych i stalowych) tulei cylindrowych silników spalinowych celem zwiek¬ szenia twardosci i odpornosci na zacieranie. Ma to istotny wplyw w warunkach tarcia posuwiste¬ go, co potwierdzily badania praktyczne.Przy prowadzeniu procesu w atmosferze weglo- nasiarczajacej (z rozikladu nasyconego alkoholo¬ wego roztworu NH4CNS) wzrost twairdosei jest mniejszy niz w przypadku procesu prowadzonego z dodatkiem amoniaku (cyjanonas<:arczanie). Twar¬ dosci i grubosci warstw podane sa w przy/kladach zastosowan.Przyklad I. Poddane procesowi cyjanona- siairezaoia tuleje z zeliwa szarego Zl 250 o twar¬ dosci HB = 2i40. IW retorcie pieca w atmosferze gazu obojetnego N2 — 95%, tl2 — 5% tuleje byly nagrzewane do temperatury 540°C, a nastepnie do retorty wkroplono nasycony roztwór rodanku amonu w alkoholu (nasycenie 26 g/100 mililitrów alkoholu etylowego 96% skazonego aiDkoholem n-butylowym). Do komory równiez wfcroplono amoniak. Tuleje wytrzymano w temperaturze 540°C w czasie 1 godziny. Uzyskano grubosc warstwy nasyconej siarka i azotem wynoszaca okolo 6 pm, twardosc HV0i = 600. Wy/konano ba¬ dania nasycenia powierzchni siarka, przy pomocy odbitek Baumanna. Wykonano równiez analizy ilosciowe siarki, które wykazaly obecnosc do 10% 5 tego pierwiastka w powierzchni obrabianej.Przeprowadzone badania odpornosci na zuzycie wykazaly, ze zastosowany proces powoduje okolo dwukrotne zmniejszenie wspólczynnika tarcia.Wspólczynnik tarcia slizgowego dla zeliwnych tu- io lei po wyzej wymienionej obróbce wynosi 0,063 -r- 0,089, a tago samego zeliwa bez obróbki 0,140. Nie wystapily istotne cieplne deformacje tulei.Przyklad II. Poddano procesowi weglona- 15 siarczania tuleje z zeliwa szarego Zl 250 o twar¬ dosci HB = 240. W retorcie pieca w atmosferze gazu obojetnego (N2 — 95%) byly nagrzewane do temperatury 540°C, a nastepnie do retorty wkrop- lono nasycony roztwór rodanku amonu w alko- 20 holu ('nasycenie 26 g/100 mililitrów alkoholu ety¬ lowego 96% skazonego alkoholem n-butylowym).Tuleje wytrzymano w temperaturze 540°C w czasie 1 godziny. Uzysikano grubosc warstwy na¬ syconej siarka wynoszaca okolo 6 jam, twardosc 25 H„ 260.Wykonano badania nasycenia powierzchni siar¬ ka, przy pomocy odbitek Baumana; analizy iloscio¬ we siarki wykazaly obecnosc do 10% tego pierwia¬ stka w powierzchni obrabianej. Przeprowadzane 30 badania odpornosci na zacieranie, równiez wyka¬ zaly spowodowane tym procesem, okolo dwukrot¬ ne zmniejszenie wspólczynnika tarcia, w stosunku do materialu nie poddawanego powyzszemu pro¬ cesowi. Nie wystapily istotne deformacje - tulei 35 oraz nie stwierdzono naazotowania powierzchni tulei. , Zastrzezenia patentowe 40 1. Sposób wytwarzania atmosfery do cyjanona- siaTczania czesci stalowych i zeliwnych, przez pirolize zwiazków zawierajacych azot, siarke, we¬ giel i wodór, znamienny tym, ze pirolizie pod- A5 daje sie nasycony roztwór rodanku amonu NH^CNS w alkoholu, korzystnie etylowym, w obecnosci amoniaku. 2. Sposób wytwarzania atmosfery do weglona- siarczania czesci stalowych i zeliwnych przez pi- w rolize zwiazków zawierajacych azot, siarke, we¬ giel i wodór, znamienny tym, ze pirolizie poddaje sie nasycony roztwór rodanku amonu NH4CNS w alkoholu, korzystnie etylowym.PZGraf. Koszalin D-263 100 egz. A-4 Cena 45 zl PL