Гартівне середовище

Изобретение относится к области металлургии, а частности к термической обработке, и может быть использовано для улучшения механических свойств деталей машин. Наиболее близкой по решаемой задаче и достигаемому результату к предлагаемой закалочной среде является среда [1], содержащая калий-натрий-кальций аммониевую соль лигносульфоновой кислоты, хлористый натрий и воду при следующи х соотношениях ингредиентов, мас. % калий натрий кальций аммониевая соль лигносульфоновой кислоты 0,5-5,0 хлористый натрий 5-15 вода остальное. При повышении температуры указанной среды в процессе закалки деталей снижается ее охлаждающая способность, что приводит к снижению твердости закаливаемых деталей. В основу изобретения поставлена задача создать такую среду для закалки стальных изделий, в которой введение нового ингредиента позволит обеспечить стабильность закалочных свойств при изменении ее температуры и за счет этого повысить эксплуатационные свойства обрабатываемых изделий. Поставленная задача решается тем, что известная закалочная среда, содержащая калий-натрий-кальций аммониевую соль лигносульфоновой кислоты, хлористый натрий и воду, согласно изобретению, дополнительно содержит силикат натрия при следующем соотношении компонентов (мас. %) калий-натрий-кальций аммониевая соль лигносульфоновой кислоты 0,5-5,0 хлористый натрий 5-15 силикат натрия 0,5-2,0 вода остальное. Добавление силиката натрия в состав среды способствует стабилизации ее теплотехнических характеристик и обеспечивает высокую скорость закалки. Технический результат был получен за счет увеличения интенсивности охлаждения изделий вследствие стабилизации теплотехнических характеристик закалочной среды при изменении ее температуры. Примеры конкретного выполнения. Предлагаемая среда была использована для закалки изделий из сталей марок 40Х и 45. Детали нагревали до температуры закалки, а затем охлаждали в водной среде различного состава. Качественную оценку охлаждающей способности среды оценивали по средней твердости партии деталей. Количество деталей в партии n = 10 штук. В процессе закалки температур у среды изменяли от 24 до 60°С. Составы среды для закалки изделий и характеристика ее закалочной способности приведены в таблицах. Как видно из указанных таблиц стабильность охлаждающей способности предлагаемой закалочной среды обеспечивается при содержании в ней силиката натрия в пределах 0,5-0,2 мас. %. Это позволяет стабилизировать твердость изделий, обрабатываемых при различной температуре закалочной ванны. Например, при закалке стали 45 при повышении температуры среды 5 раз твердость изделия снижается на 16 %, что в 2,7 раза меньше по сравнению, с результатами полученными при обработке в традиционно используемой среде. Таблица 1 Характеристика закалочной способности охлаждающей среды №№ п/п 1 Наименование ингредиентов и их количество, мас. % Калий натрий кальций Хлористый Силикат Вода аммониевая соль натрий натрия лигносульфоновой кислоты 0,5 5 0,5 94,0 2 2,75 10 1,25 86,0 3 2,75 10 1,8 86,0 4 5,0 15 2,0 78,0 5 0,4 4,0 0,45 95,2 6 0,4 4,0 0,4 95,2 7 5,5 16,0 2,2 76,0 8 5,5 16,0 2,5 76,0 9 2,75 10,0 0 87.25 Наименее свойств и показателей Температура Средняя твердость среды, °С партии деталей 24 60 24 60 24 60 24 60 24 60 24 60 24 60 24 60 24 60 46 37 48 44 48 43 48 42 48 36 50 38 46 36 44 28 50 26 Таблица 2 Характеристика закалочной способности охлаждающей среды Закалочная среда Состав среды № 1 Состав среды № 2 Состав среды № 3 Состав среды № 4 Марка стали сталь 45 сталь 45 сталь 45 сталь 45 сталь 40Х сталь 40Х сталь 40Х сталь 40Х сталь 45 сталь 45 сталь 45 сталь 45 сталь 40Х сталь 40Х сталь 40Х сталь 40Х сталь 45 сталь 45 сталь 45 сталь 45 сталь 40Х сталь 40Х сталь 40Х сталь 40Х сталь 45 сталь 45 сталь 45 сталь 45 сталь 40Х сталь 40Х сталь 40Х сталь 40Х Температура среды, °С Средняя твердость партии деталей, НРСэф 24 50 36 48 48 36 60 26 24 53 36 47 48 38 60 28 24 52 36 50 48 44 60 40 24 54 36 49 48 46 60 42 24 50 36 47 48 42 60 38 24 52 36 49 48 46 60 40 24 44 36 36 48 32 60 26 24 48 36 42 48 34 60 24