Спосіб хіміко-термічної обробки деталей із металів та сплавів

Спосіб хіміко-термічної обробки деталей із металів та сплавів, який включає їх обробку в парогазовому середовищі з наступним охолодженням до кімнатної температури на повітрі, який відрізняється тим, що обробку проводять перегрітою парою водного розчину 5-8 % алюмохромофосфатної солі при температурі 600±20°С протягом 30-60 хвилин, а охолодження проводять до температури 200°С разом з контейнером, а потім на повітрі Винахід відноситься до металурги, а саме до зміцнення деталей із металів та сплавів дифузійним насиченням металічної поверхні в твердому стані елементами, які підвищують експлуатаційні властивості матеріалу, та може бути використаний в машинобудуванні, для отримання зносостійких покриттів Відомий "Способ обработки деталей из металлов и сплавов" (Авторское свидетельство СССР 1648987, С21Д1/78, 2110 86, опубл 150591 Бюл №18), який включає нанесення покриття із водного розчину алюмохромофосфатної солі матеріалу і термічну обробку Основним недоліком відомого способу є низькі атифрикційні властивості поверхневого шару значна тривалість та багато стадійність обробки Найбільш близьким за сукупністю ознак до заявляемого способу є "Способ химико-термической обработки изделий на основе железа" (Авторское свидетельство СССР 1176514, B22F3/24, 06 03 84), який включає парооксидування виробів на основі заліза при температурі 450 - 650°С, обробка сірководнем, охолодження продувкою парою до 500 - 400°С, потім на повітрі до 180 - 200°С і в машинному маслі до кімнатної температури Причини, які перешкоджають досягненню прототипом очікуваного технічного результату полягають у низьких механічних властивостях, а саме низькій твердості поверхневого шару, а також токсичністю застосованого насичуючого середовища, а саме використання сірководню Крім того, поверхневий шар, який утворюється в даному насичуючому середовищі має підвищену шорсткість, за рахунок утворення на поверхні сульфідів та оксидів заліза В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу хіміко-термічної обробки деталей із металів та сплавів, в якому шляхом зміни складу насичуючого середовища, забезпечується зниження коефіцієнта тертя та підвищення твердості утвореного поверхневого шару, що веде до покращення тріботехнічних властивостей поверхні, тобто знижується шорсткість, підвщується ЗНОСОСТІЙКІСТЬ, мала схильність до заїдань, добра припрацьовуваність до спряженої деталі Поставлена задача досягається способом хіміко-термічної обробки деталей із металів та сплавів, який включає їх обробку в парогазовому середовищі з наступним охолодженням до кімнатної температури на повітрі, згідно винаходу, обробку проводять перегрітою парою водного розчину 5 - 8% алюмохромофосфатної солі при температурі 600 ± 20°С на протязі ЗО - 60 хвилин, а охолодження проводять до температури 200°С разом з контейнером, а потім на повітрі Введення нових ВІДМІННИХ ознак при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей винаходу На чистій металічній поверхні деталі утворюється шар простих та складних оксидів, мікролегованих елементами, які входять до складу, як сплаву, так і в насичувальне парогазове середовище Поверхневий шар складається із оксидів алюмінію, хрому та шпінелів на основі оксидів заліза, а також фосфідів заліза Ці фази в поверхневому шарі суттєво підвищують тріботехнічні та механічні властивості 00 ю 45841 (підвищується твердість, знижується шорсткість Огнеупорные изделия, материалы и сырье спраповерхневого шару) залізовуглецевих сплавів вочник Под ред д т н проф Каркалита А К М Металлургия, 1991) Насичення в такому середоЗаявляємий спосіб хіміко-термічної обробки вищі проходить 30 - 60 хвилин Після закінчення виконується наступним чином обробки подачу суміші припиняють Охолодження Вироби розташовують у герметичному контейдо температури 200°С разом з контейнером, а нері (см Авторское свидетельство СССР потім - на повітрі №1340217, С23 С18/6, 22 02 85), нагрітому до 500°С, потім нагрівають їх разом з контейнером до Вплив складу насичуючого середовища на температури 600 ± 20°С з подачею перегрітої пари властивості поверхневого шару наведений в табводного розчину алюмохромофосфатної солі (см лиці 1 Таблиця 1 Склад насичуючого Тріботехнині характеристики ЛІНІЙНИЙ ЗНОС, задиростій- припрацьовумкм/км кість, Н ваність, год 0,25 1700 6,9 0,21 1850 6,7 0,16 2000 6,1 0,15 2150 5,9 0,12 2250 5,7 0,14 2100 5,8 0,28 1900 6,2 0,30 1750 6,6 середовища (КІЛЬКІСТЬ АХФС), % 3 4 5 6 7 8 9 10 коефіцієнт тертя 0,019 0,012 0,010 0,009 0,009 0,010 0,013 0,018 Механічні характеристики шорсткість, твердість R a , MKM 0,39 0,32 0,26 0,20 0,16 0,25 0,3 0„6 44 49 52 52 54 54 50 45 Порівняльна характеристика прототипу і запропонованого способу наведена в таблиці 2 Таблиця 2 ЛІНІЙНИЙ знос, мкм/км прототип 0,36 запропонова0,12-0,16 на обробка Технологічність КІЛЬКІСТЬ задиростій- коефіцікість, Н єнт тертя 1000-800 9 0,02 - 0,03 2000 - 2250 5,7 0,01 - 0,009 шорсткість, твердість технологічних операHRC R a , MKM цій 3,2-6,3 30-32 2 0,16-0,3 52-54 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 1 час на проведення операції, год "ел Механічні характеристики Тріботехнічні характеристики 0,5