ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 42-031-04

Данная работа является результатом выполнения технологической разработки.

Обеспечение высокой твердости упрочненного слоя при одновременном снижении затрат на упрочнение деталей, а также утилизация отходов химического и металлургического производства достигается тем, что согласно способу упрочнения деталей, включающему нанесение на поверхность детали присадки, нагрев присадки и упрочняющего места, в качестве присадки берут смесь отработанной контактной массы химического производства и графита или сажи.

В химическом производстве в качестве катализатора широко применяют кремнийсодержащую массу, которая в дальнейшем не перерабатывается и удаляется в отвалы. Отработанная контактная масса имеет следующий состав, масс. %:

Медь - 0,10-10,00

Железо - 0,10-8,00

Алюминий - 0,05-7,00

Титан - 0,01-5,00

Углерод - 0,10-10,00

Кремний - остальное

В металлургическом (кислородно-конверторном) производстве одним из отходов являются графит и сажа. Исследования показали, что использование в качестве присадки для упрочнения деталей смеси отработанной контактной массы и графита или сажи вместо специального легированного сплава обеспечивает большую глубину и высокую твердость упрочненного слоя, позволяет снизить затраты на упрочнение детали, а также утилизировать отходы химического и металлургического производств.

Наличие в отработанной контактной массе химического производства большого количества таких легирующих элементов, как углерода, кремния, титана и алюминия в указанном сочетании позволяет использовать контактную массу в присадке для упрочнения деталей. При ее использовании в поверхностном (упрочняемом) слое в процессе нагрева за счет перехода указанных элементов образуются прочные карбиды и интерметаллиды, а также упрочняется матрица основного металла наружного слоя детали за счет насыщения алюминием, титаном, углеродом и кремнием.

Однако, содержание углерода в контактной массе чаще всего бывает недостаточным для значительного повышения твердости, поэтому отработанную контактную массу химического производства применяют в качестве присадки для упрочнения деталей в виде смеси с графитом или сажей, количество которых в смеси назначают не менее 1% от массы смеси. Кроме того, в отработанной контактной массе углерод может находится в связанном состоянии, а следовательно, не участвует в диффузионном упрочнении детали. Использование в смеси с отработанной контактной массой не менее 1% графита или сажи и при нагреве до температуры не ниже 700 ⁰С наблюдается интенсивное выделение атомного углерода из графита или сажи, который принимает активное участие в диффузионном упрочнении детали.

Упрочнение детали можно производить как с оплавлением присадки, так и без оплавления.