Спосіб обезвуглецювання чавуну

Спосіб обезвуглецювання чавуну, що включає відпалювання в обезвуглецюючій атмосфері, який відрізняється тим, що обезвуглецююче відпалювання виконують воднево-кисневим полум'ям газового пальника, між корпусом якого і оброблюваною поверхнею чавуну прикладають постійне електричне поле прямої полярності Винахід відноситься до обезвуглецюючої термічної обробки залізовуглецевих сплавів, переважно чавунів, і може бути використаний для підготовки чавунних деталей до наступного зварювання або наплавлювання, а також емалювання Відомий спосіб обезвуглецювання чавунних виробів, який полягає у чорновому відпалюванні в твердому обезвуглецюючому середовищі (див а с СРСР № 196074, кл 18 с 5/12, МПК C21D, оп 1967) В якості обезвуглецюючого середовища використовують суміш залізної руди та крейди Недоліком даного способу є його істотна тривалість, а також висока матеріало- і трудоємність, поскільки він потребує завантаження та розвантаження, крім самих виробів, значної маси обезвуглецюючих матеріалів, що не ефективно Найбільш близьким по технічній суті і досягаемому ефекту до заявляемого способу, є спосіб обезвуглецювання чавуну, що включає відпалювання в обезвуглецюючій атмосфері (див Гуляев А П Металловедение — М Металлургия, 1986 — С 197 - 198 - прототип) Цей спосіб менш матеріалоємний та трудоємний, бо він не потребує завантаження та розвантаження масивних твердих обезвуглецюючих матеріалів Недоліком вказаного способу є його довготривалість, тому що він потребує багатогодинного циклу термообробки В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу обезвуглецювання чавуну шляхом використання для нагріву поверхні чавуну і створення обезвуглецюючої атмосфери водневокисневого полум'я, а також одночасної дії на оброблювану поверхню постійним електричним полем заданої полярності, що забезпечить прискорення процесу обезвуглецювання поверхневого шару чавуну Поставлена задача вирішується тим, що в способі обезвуглецювання чавуну, що включає відпалювання в обезвуглецюючій атмосфері, згідно винаходу, обезвуглецююче відпалювання виконують воднево-кисневим полум'ям газового пальника, між корпусом якого і оброблюваною поверхнею чавуну прикладають постійне електричне поле прямої полярності Завдяки присутності водню в полум'ї і його згорянню, забезпечують необхідний нагрів оброблюваної поверхні чавуну і насичення полум'я воднем в активному атомарному та дисоційованому стані, чим створюють концентровану обезвуглецюючу атмосферу При цьому, прикладене електричне поле, в умовах високих температур і ослаблення міжатомних зв'язків поверхневого шару, формує додатковий, надлишковий над дифузійним, потік позитивних ІОНІВ і поляризованих атомів вуглецю в напрямі від'ємного електрода, що призводить до зростання притоку вуглецю з поверхневого шару чавуну до обезвуглецюючої атмосфери і прискорення процесу обезвуглецювання шару (46) 15 01 2002, Бюл № 1, 2002 р (72) Цоцко Віталій Іванович, Воробйов Генадій Михайлович, Буря Олександр Іванович (73) ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Здійснення заявляемого способу пояснюється схемою, представленою на кресленні Очищену поверхню чавуну 1 на вибраній ДІЛЯНЦІ в межах 60 - 90см2 нагрівають до температури 750 - 800°С воднево-кисневим полум'ям 2 газозварювального пальника 3 і витримують при даних умовах 10 - 20хв , в залежності від потрібної глибини обезвуглецювання Сталість температури оброблюваної поверхні чавуну 1 досягають завдяки скануючому переміщенню полум'я 2 вздовж (О 44146 зникненню графітних пластин, на МІСЦІ ЯКИХ утвоповерхні 1 та варіюванню відстанню між мундштурюються ланцюжки або мікрообласті несуцільного ком пальника 3 і поверхнею 1 В якості джерела точкового характеру, які створюють рельєф, що за воднево-кисневої суміші використовують електроформою відтворює графітні пластини вихідного лізно-водний генератор А 1803 УХЛ 4 (на фіг не необезвуглецьованого шару Вказані точкові утвопоказаний), який застосовують для газополум'яної рення з зниженою відбивальною здатністю можна обробки матеріалів, в комплекті з стандартним трактувати, як мікропори зварювальним пальником ГС-3 Накладання прямого електричного поля між В процесі обезвуглецювання поверхню чавуну корпусом пальника 3 і оброблюваною поверхнею 1 піддають дії постійного електричного поля пря1, в порівнянні з обезвуглецюючою обробкою помої полярності ("плюс" - на оброблювану поверхлум'ям пальника без вказаного поля, підвищує ню 1, "мінус" - на корпус пальника 3), яке створюшвидкість обезвуглецювання в 2 - 3 рази, що проють за допомогою генератора 4 Величину поля являється у відповідному збільшенні товщини вибирають з розрахунку мінімального значення обезвуглецьованого шару, а також у підвищенні напруженості 200 - 300В/см його якості Дослідження мікроструктури зразків, виготовПри проведенні обезвуглецюючої обробки чалених з сірого чавуну СЧ-15, оброблених пропоновуну згідно прототипу в рівноцінній обезвуглецююваним способом, показало утворення в зразках чій атмосфері за еквівалентний проміжок часу суцільного обезвуглецьованого поверхневого ша(20хв), обезвуглецювання на зразках не спостеріру, який складався з двох областей - області з погалось, а для одержання аналогічних до заявляевним і області з частковим обезвуглецюванням, в мого способу глибин обезвуглецювання, необхідні якій спостерігається розчинення графітних пласвитрати часу на відпалювання не менше 3 год тин, в першу чергу їх тонких КІНЦІВ Середня товщина повністю обезвуглецьованого шару, в залеТаким чином, пропонований спосіб обезвуглежності від часу обробки, становила 0,3 - 0,4мм, а цювання чавуну забезпечує прискорення обезвуггранична глибина проявлення обезвуглецювання лецюючої обробки, дає виграш часу і економію досягала 0,7мм енергетичних ресурсів, необхідних для обезвуглецювання Процес обезвуглецювання чавуну добре виявляється на полірованих нетравлених шліфах по ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90