Краткий справочник технолога-термиста - Каменичный И.С.
Скачать (прямая ссылка):
При забраковке партии изделий процесс следует повторить при уменьшенном вдвое времени.
Изделия малого диаметра и с резьбой, как правило, исправить не удается из-за приобретаемой при вторичном азотировании повышенной хрупкости.
3. Цианирование
Процесс цианирования заключается в одновременном насыщении поверхности стали углеродом и азотом. Цианирование производится в жидкой, газовой и твердой средах.
Различают два вида цианирования: а) высокотемпературное с целью повышения твердости, износостойкости и усталостной прочности деталей из конструкционных сталей; б) низкотемпературное с целью повышения твердости и красностойкости инструмента из быстрорежущей стали и пресс-форм для литья под давлением.
Следует практиковать газовое цианирование как процесс более экономичный и безопасный.
Высокотемпературное газовое цианирование (нитроцементацию) производят в смеси аммиака с углеродосодержащими газами, применяемыми при газовой цементации. Цианирующая смесь содержит 15—25% аммиака, 75—85% науглероживающего газа.
Применяют также углеродисто-азотистый карбюризатор — триэта-ноламин, подаваемый в печи, в том числе и шахтные, при помощи топливного насоса от дизельного трактора.
Триэтаноламин (C2H2OH)3 представляет собой бесцветную вязкую, негорючую жидкость с удельным весом 1,12.
Подавать триэтаноламин в печь лучше всего через тонкую трубку, обязательно охлаждаемую водой. Трубку необходимо часто прочищать.
При цианировании в муфельных печах следует применять беспористые муфеля, так как триэтаноламин не создает совершенно сажи и не зашлаковывает подобно керосину, бензолу и другим карбюризаторам поры в муфеле, а, наоборот, освобождает их от пор, и муфель теряет
119 герметичность. Лучше всего цианирование триэтаноламином вести в безмуфельных печах.
Рабочая температура газового цианирования 840—860° С. Для изделий простой формы можно повысить температуру до 900° С.
Примерная глубийа цианированного слоя при температуре 860° С за 1 ч процесса равна 0,12—0,16 мм.
Закалку изделий, прошедших жидкое и газовое цианирование, следует производить непосредственно из печи по окончании цианирования. При высокой температуре цианирования подстуживают изделие на воздухе. После закалки изделия проходят отпуск при 160—200° С. Мелкие, неответственные изделия из малоуглеродистой стали отпуску не подвергают.
Изделия, подлежащие после цианирования механической обработке, охлаждают на воздухе, затем их отпускают при 630—650° С, а после обработки закаливают и отпускают.
Места, не подлежащие цианированию, омедняют, толщина слоя меди 0,018—0,025 мм; омедненный слой должен быть плотным.
Цеховой контроль цианированных изделий производят определением твердости напильником, алмазной пирамидой или алмазным конусом, в зависимости от глубины цианирования.
Исследования последнего времени указывают на снижение прочностных свойств при высокой концентрации аммиака в цианированном слое. Оптимальное количество вводимого аммиака лучше определять опытным путем.
Высокотемпературное жидкое цианирование. При подготовке ванны к работе сначала расплавляют нейтральные соли (кальцинированную соду и пр.), а затем добавляют цианистые соли. В ваннах с составом № 6, 7, 8 (табл. 87) при загрузке цианистых солей образуется обильная пена, избыток которой удаляют, оставляя тонкий слой, предохраняющий ванну от обеднения. Зеркало ванны для глубокого цианирования (составы № 4 и 5) с этой же целью посыпают графитом толщиной слоя 3—4 мм.
Таблица 87
Состав ванн высокотемпературного цианирования
Состав ваииы в %
№ состава Цианистый натрий Цианплав ГИПХ Кальцинированная сода Хлористый натрий Хлористый кальций Хлористый барий Хлористый калий Желтая кровяная соль
1 25 15—20 55—60
2 40 — 30 30 — — — ¦—
3 45 — 35—40 15—20 — — — —
4 50 — — 15 — 35 — —
5 6 — — 14 - - 80 — —
6 — 9 — 26 65 — — —.
7 — 9 —. 37 54 — — —
8 — — — 35 — — 35 30
Примечание. Цианплав ГИПХ состоит из 43—49% Ca (CN)2; 2—3% CaCNs; 30-35% NaCl; 14—16% CaO; 4-5% С.
120 Рабочая температура обычного жидкого цианирования 830—860° С, а глубокого — 900—950° С..
Освежение ванн с цианистым натрием производят путем добавления высокопроцентного цианистого натрия из расчета 0,5—1% через каждый час от веса соли в ванне, а ванн с цианистым ГИПХ — путем добавления 2—4% цианплава каждые 2 ч работы от веса соли в ванне.
Степень истощения ванны и необходимость освежения ее лучше всего проверять химическим анализом.
Охлаждение после жидкого цианирования в воде, 50-процентном водном растворе каустической соды в воде.
Низкотемпературное жидкое цианирование. Цианированию подвергают режущий инструмент из быстрорежущей стали и пресс-формы для литья под давлением, изготовляемые из стали ЗХ2В8. Температура цианирования 540—560° С.
Инструменты размеров, меньших, чем указанные в табл. 90, не циа-нируют из-за повышенной хрупкости. Оптимальная глубина цианиро-ванного слоя режущего инструмента 0,02—0,035 мм, а пресс-форм 0,06— 0,1 мм. Перед цианированием инструмент рекомендуется подогревать в отдельной печи или возле тигля. Длинный инструмент надо нагревать и охлаждать в подвешенном состоянии.
