Спосіб хіміко-термічної обробки металевих листових виробів

УКРАЇНА (19) UA (11,6822 из, U (51)7С23С8/26 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54, СПОСІБ ХІМІКО-ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ МЕТАЛЕВИХ ЛИСТОВИХ ВИРОБІВ 1 (21,20041109808 (22,29.11.2004 ' * * • (24)16 05.2005 (46, 16.05 2005, Бюл. №5, 2005р (72, Буравлев Юрій Матвійович, Мілославський Олександр Григорович, Іваніцин Микола Петрович, Демянюк Оксана Олегівна, Ткаченко Михайло Степанович (73, ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (57, Спосіб хіміко-термічної обробки металевих листових виробів, що включає одночасну обробку двома типами хіміко-термічної обробки на внутрішніх І зовнішніх поверхнях виробів, у якому температурний режим, спосіб та час обробки вибирають в залежності від фізико-технічних властивостей матеріалу, який відрізняється тим, що проводять обробку листових виробів, розміщених у звареному металевому контейнері. Корисна модель відноситься до області машинобудування, приладобудування й інших галузей народного господарства, де необхідне застосування листових виробів, що володіють різко різними фізико-механічними І хімічними властивостями на зовнішній і внутрішній поверхні, зокрема, теплообмінних апаратів та ін. вузлів механізмів і машин, що працюють в агресивних середовищах, що піддаються абразивному зносу, корозійному руйнуванню, окислюванню і т.п. В даний час існують різні способи хімікотермічної обробки (ХТО) металів І сплавів (азотування, цементація, дифузійна металізація та ін. [14]) знаходять усе більш широке застосування. Недоліками цих способів є неможливість отримати різні фізико-хімічні властивості на різних поверхнях Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, є спосіб двосторонньої ХТО, при якому трубчастий виріб піддається одночасній обробці, з обох боків, наприклад, цементації та азотуванню [5]. Недоліком цього способу є те, що його не можна використовувати для обробки листових виробів. У пропонованому способі виробляється сполучення процесів визначених видів ХТО, які визначаються вимогами до фізико-хімічних властивостей виробів. В основу корисної моделі поставлене завдання утворювання способу хіміко-термічної обробки металевих листових виробів, який містить в собі удосконалення хіміко-термічної обробки металів та сплавів, та може використовуватися при одночасній обробці різними типами ХТО Поставлене завдання вирішується тим, що у способі хіміко-термічної обробки металевих листових виробів містить одночасну обробку двома типами ХТО на внутрішніх і зовнішніх поверхнях виробів, у якому, температурний режим, спосіб та час обробки вибирається в залежності від фізикотехнічних властивостей матеріалу згідно корисної моделі проводять обробку металевих листових виробів, розміщених у звареному металевому контейнері. Спосіб здійснюється в такий спосіб Плоский листовий зразок (1) методом зварювання міститься в металевий контейнер (2, 3), у верхній (2) та нижній (3) частинах якого при нагріванні створюється відповідне газове середовище, наприклад, аміаку, у випадку азотування й ін. Подача газів здійснюється через труби (4, 5), а вихід через труби (6, 7). На Фіг 1 L-довжина листа та контейнера, які обробляють, К - ширина листа та контейнера, Н - висота контейнера. Приклад У піч був поміщений зразок нержавіючої сталі 17Х18Н9 у контейнері. Нагрівання здійснювали в термопечі Основна частина печі - корпус з нержавіючої сталі, у якому знаходиться циліндрична піч з ніхромовою обмоткою. Піч забезпечує нагрівання зразка до необхідної температури, що контролюється термопарами. Тривалість процесу насичення 6 годин, за яким наставало повільне охоло CM 00 6822 дження. Обробку здійснювали при температурах 600, 900таЮ00°С. Потім зразки витягалися з печі, виготовлялися металографічні шліфи, травлення їх здійснювалося в 3%-му розчині азотної кислоти в етиловому спирті (Змол кислоти на 97мол спирту). Фотографії мікроструктури одержували на приладі "Neophot2". Для оцінки механічних властивостей, застосовувався метод виміру мікротвердості приладом "ПМТ-3" (навантаження 50г). Так, Фіг 2 ілюструє порівняльну характеристику зміни мікротвердості від поверхні до внутрішніх зон зразка при одночасному азотуванні (зовнішній шар) - 1 і цементації (внутрішній шар) - 2. На Фіг.З представлена мікроструктура поверхневого шару сталевого зразка на його зовнішній (а) і внутрішньої поверхні (б). Таким чином, реалізація пропонованого способу дозволяє одержати необхідні фізико-хімічні і механічні властивості на внутрішніх і зовнішніх поверхнях листових металевих зразків Крім цього, створюється можливість економії енергоносіїв, а також одержати певний виграш в екологічному аспекті. Розширення меж застосування пропонованого способу дозволить збільшити число варіантів його застосування й одержати ще більші вигоди його використання в зазначених аспектах. Так, можна представити різні схеми його реалізації у випадку одночасної обробки багатьох зразків або у випадку обробки вже готових вузлів, наприклад, теплообмінних апаратів і т.д. Джерела інформації: 1 Циммерман Р., Гюнтер К. Металлургия и материаловедение М.: Металлургия, 1982 -480с. 2. Четтерджи Р., Фишер И., Эйзели Н. Азотирование и карбонитрирование. М.: Металлургия, 1990.-28.0c. 3. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Шпис Г.И. и др. Теория и технология азотирования. М.: Металлургия, 1991.-320С. 4. Эстрин В.М., Мнушкин О.С., Школьников М.А. Влияние водорода на науглероживание стали в азотводородных смесях с добавкой чистого метана. //МиТОМ, 1986. №8 С.7-11. 5. Спосіб хіміко-термічної обробки металевих трубчастих виробів. Рішення про видачу деклараційного патенту на корисну модель по заявці №2004010409 від 11.08.2004р. (прототип). ФІГ. 1 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Д. Шеверун Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти І науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м Київ-42, 01601