Спосіб газової цементації сталевих деталей

Спосіб газової цементації сталевих деталей, який включає їх завантаження за допомогою кор Винахід стосується галузі чорної металурги, зокрема хіміко-термічної обробки сталевих деталей Відомий спосіб цементації сталевих деталей в твердому карбюризаторі, який вміщує укладання деталей в короби з карбюризатором, герметизацію, завантаження в піч та витримку при температурі обробки (див Тилкин Н А Довідник терміста ремонтної служби , -М Металургія, -1981, - 409с ) Причиною, що перешкоджає досягненню поставленого завдання відомим способом цементації, є неможливість інтенсифікації навуглецьовування за причиною малої керованості процесу Відомий спосіб газової цементації сталевих деталей, ухвалений як прототип, вміщує їх завантаження за допомогою корзин в муфіль шахтної печі, його герметизацію, нагрів до температури обробки (див Долотов Г П , Кондаков Е А Устаткування термічних цехів та лабораторій випробування металів, -М Машинобудування, -1981, 37с) Причиною, що перешкоджає досягненню потрібного технічного результату прототипом, виявляється недостатній доступ газу в нижні корзини для навуглецьовування на потрібну глибину В основу винаходу поставлене завдання розробити спосіб газової цементації сталевих деталей, який забезпечує економію електроенергії та природного газу за рахунок підвищення ступеню використання газу Поставлене технічне завдання вирішується таким чином, що у відомому способі цементації зин в муфель шахтної печі, його герметизацію, нагрів до температури обробки, подачу в муфель навуглецьовувального газу, ВІДВІД продуктів розпаду газу через свічу та витримку при температурі обробки, який відрізняється тим, що навуглецьовувальний газ подають в нижню частину муфеля, а взаємодію газу з деталями здійснюють при його ПІДЙОМІ до СВІЧІ крізь отвори перфорованих корзин та обичайок, утворюючи в садці корзин вертикальний отвір сталевих деталей, який містить в собі їх завантаження за допомогою корзин в муфель шахтної печі, його герметизацію, нагрів до температури обробки, подачу в муфель навуглецьовуючого газу, ВІДВІД продуктів розпаду газу через свічу та підтримку при температурі обробки, навуглецьовуючий газ подають в нижню частину муфеля, а взаємодію газу з деталями здійснюють при його ПІДЙОМІ до СВІЧІ крізь отвори перфорованих корзин ті обичайок, створюючи в садці корзин вертикальний канал для висхідного потоку газу Загальними для відомого та запропонованого способу газової цементації деталей є слідуючи ознаки завантаження деталей за допомогою корзин в муфель шахтної печі, його герметизація, нагрів до температури обробки, подача в муфель навуглецьовуючого газу, ВІДВІД продуктів розпаду газу через свічу та витримку при температурі обробки ВІДМІННИМИ ВІД прототипу істотними ознаками запропонованого способу газової цементації сталевих деталей виявляються - подача навуглецьовуючого газу у нижню частину муфеля, - здійснення взаємодії газу з деталями при його ПІДЙОМІ до СВІЧІ крізь отвори перфорованих кор зин та обичайок, - створення в садці корзин вертикального каналу для висхідного потоку газу Наявність цих ознак дозволяє класифікувати запропонований винахід, як ВІДПОВІДНИЙ критерію "новизна" СО Ю 54731 У інших відомих аналогічних технічних рішеннях не виявлено ВІДМІННИХ ознак, які характеризують запропонований винахід На підставі проведеного аналізу можливо зробити висновок, що спосіб газової цементації сталевих деталей, який заявляється, володіє істотними ВІДМІННИМИ ознаками в порівнянні ля виготовлення міктошліфів протравлювалися 4% розчином НІЧОз у спирті Збільшення витримки з метою досягнення необхідної товщини цементованого шару в двох нижніх корзинах призводить до збільшення товщини шару в двох верхніх корзинах до надмірної межі, ВІДПОВІДНО 3,1 та 2,4мм Виникає необхідність витягувати дві верхні корзини з печі, встановлювати в нижню частину печі дві порожні корзини з метою наближення деталей до патрубку подачі газу, а зверху встановлювати 2 корзини з валиками, які мають тонкий цементований шар та проводити повторну цементацію з метою досягнення товщини шару 2мм Спосіб газової цементації сталевих деталей здійснюють таким чином перфоровані корзини 1, вздовж осей яких встановлюють перфоровані обичайки 2, завантажують з деталями в муфель З шахтної печі, який герметизують кришкою 4 та нагрівають до температури цементації (920950°С) Через патрубок 6, розміщений у вертикальному каналі 7, створеному перфорованими обичайками 2 в садці корзин 1, подаютьнавуглецьовуючий газ глибше дна нижньої корзини 1 Навуглецьовуючий газ піднімається вгору до СВІЧІ 5 крізь отвори перфорованих корзин 1 та обичайок 2 рівномірно навуглецьовуючи деталі у всіх корзинах В результаті експериментального опробування запропонованого способу газової цементації встановлено, що задана товщина цементованого шару (2мм) досягається за 14 годин при високій ступені однорідності в усіх корзинах Таким чином запропонований спосіб газової цементації сталевих деталей забезпечує економію електроенергії та природного газу, при одночасному підвищенні якості обробки з аналогічними рішеннями, а зазначена сукупність істотних ознак забезпечить при цементації сталевих деталей економію електроенергії та природного газу Подача навуглецьовуючого газу в нижню частину муфеля і взаємодія газу з сталевими деталями при ПІДЙОМІ його до СВІЧІ крізь отвори перфоро ваних корзин та обичайок забезпечує підвищення ступеня використання природного газу і, ВІДПОВІДНО, економію електроенергії Таким чином, у наявності причинно-слідчий зв'язок між сукупністю істотних ознак запропонованого способу цементації сталевих деталей і технічним результатом, який можливо отримати при використанні у чорній металургії та машинобудування при цементації сталевих деталей Запропонований спосіб газової цементації деталей пояснюється кресленням, де на фіг зображений повздовжній розріз печі, який містить перфоровані корзини 1, перфоровані обичайки 2, муфель 3, герметизуючу кришку 4, свічу 5, патрубок 6 та вертикальний канал 7 Приклад практичних результатів цементації сталевих деталей по відомому способу після 26 годинної витримки — валиків розпивочної машини У верхній корзині товщина цементованого шару склала 2мм, а в послідуючих -1,7мм, 1,2мм, 0,8мм З приведених результатів у нижніх корзинах деталі не навугляцьовувались на необхідну глибину (яка дорівнює 2мм) 3 деталей вирізали зразки, які піс Фіг. Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24