×
20.11.2014
216.013.0880

СОСТАВ ВАННЫ ДЛЯ ЦИАНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В ЖИДКИХ СРЕДАХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к машиностроению, в частности к химико-термической обработке металлов или сплавов в жидких средах. Состав ванны для цианирования металлов и сплавов в жидких средах для насыщения азотом и углеродом содержит следующие компоненты, мас.%: карбамид (NH)CO - 40…45, углекислый натрий NaCO - 35…40, хлористый натрий NaCl - 8…10 и едкий натр NaOH - остальное. Обеспечивается повышение технологичности приготовление состава ванны и экологической безопасности и, как следствие, повышение эксплуатационной стойкости деталей машин и инструментов. 1 табл.
Основные результаты: Состав ванны для цианирования металлов или сплавов в жидких средах для насыщения азотом и углеродом, содержащий карбамид и углекислый натрий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлористый натрий и едкий натр при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструментов, работающих в условиях высоких контактных нагрузок и трения при недостатке смазки.

Известен способ Тенифер-процесс (Tenifer-Tufftride). Согласно этому способу цианирование производилось в цианистых средах такого состава: 40% NaCN+40% KCN+20% Na2CO3 (Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986. - С.300-301) /1/. Недостатками этого состава является высокая стоимость компонентов, высокая токсичность, что вызывает значительные проблемы, связанные с охраной окружающей среды (нейтрализация газов, сточных вод, отходов производства и т.п.) /1/.

Известен также состав ванны для низкотемпературного цианирования - «мягкого азотирования». Расплав карбамида с углекислыми солями калия или натрия (карбонатами) обеспечивает эффект упрочнения поверхностей стальных деталей (NH2)2CO - 55%; Na2CO3 - 45% (карбамидо-карбонатный)) (Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. - М., 1985. - С.183-186) /2/.

Недостатки указанного состава:

- технологические трудности, т.к. при очень низкой температуре плавления карбамида (133°C) и высокой температуре плавления углекислого натрия (854°C) и особенно углекислого калия (896°C) реакция карбамида с углекислыми солями (карбонатами) происходит очень бурно, с выделением большого количества газов и разбрызгиванием расплава;

- трудность регулирования состава диффузионного слоя, а также контроля состава расплава;

- трудности при освежении состава путем введения в него дополнительных порций карбамида;

- высокая токсичность солей в расплаве и сложности при обезвреживании цианистых отходов.

В качестве наиболее близкого аналога может быть выбран состав ванны для цианирования деталей машин и инструмента, включающий приготовление расплава карбамида с углекислыми солями калия или натрия, содержащий: (NH2)2CO - 55%; Na2CO3 - 45% /2/.

Технической задачей изобретения является повышение технологичности приготовления состава ванны и обеспечение экологической безопасности и, как следствие, повышение эксплуатационной стойкости деталей машин и инструментов.

Технический результат достигается тем, что в известный состав ванны для цианирования металлов и сплавов в жидких средах для насыщения азотом и углеродом, включающий карбамид и углекислый натрий, согласно изобретению, дополнительно вводят хлористый натрий и едкий натр при следующем соотношении компонентов (мас.%): карбамид (NH2)2CO - 40…45; углекислый натрий Na2CO3 - 35…40; хлористый натрий NaCl - 8…10; едкий натр NaOH - остальное.

Основной недостаток двухкомпонентной карбамидо-карбонатной ванны - значительные трудности, возникающие при ее приготовлении, так как температура плавления карбамида (133°C) очень низка по сравнению с температурой плавления углекислого натрия (854°) и особенно углекислого калия (896°C). При нагревании твердой смеси (порошков) названных веществ вначале плавится карбамид и начинает реагировать с частицами углекислого натрия, плавающими в жидкости. При этом выделяется большое количество газов. Реакция карбамида с углекислым натрием происходит очень бурно, с выделением большого количества газов и разбрызгиванием расплава.

В результате этого на поверхности ванны образуется большое количество пены, которая выносит из ванны жидкость и твердые частицы. При быстром нагреве смеси наблюдается интенсивное выплескивание расплава из тигля. Большое количество аммиака, выделяющегося при сплавлении компонентов карбамидо-карбонатной ванны, значительно загрязняет атмосферу в зоне работы печи.

Для уменьшения потери компонентов в процессе приготовления ванны на основе карбамида-углекислого натрия в ее состав дополнительно вводят хлористый натрий в количестве 8…10%. Хлористый натрий при данном соотношении значительно снижает температуру плавления солевой смеси и тем самым уменьшает разницу в температурах плавления карбамида и углекислого натрия.

Экспериментальные исследования показали, что при введении в ванну хлористого натрия ее выкипание при сплавлении компонентов прекратилось. Кроме недостатков известных ванн на основе карбамида, связанных с выкипанием и большим выносом солей, они представляют экологическую опасность, так как в процессе работы выделяют очень токсичное газообразное вещество - цианистый водород. Цианистый водород образуется в результате реакции цианистого натрия, находящегося в расплаве с парами воды и углекислым газом, образующимися при разложении карбамида.

Едкий натр, введенный в состав ванны, связывает цианистый водород в нелетучее вещество - цианистый натрий, тем самым делает карбамидсодержащую ванну экологически безопасной в плане выделения вредных веществ в атмосферу. Кроме того, введение в состав ванны едкого натра способствует обогащению расплава цианистым натрием, участвующим в насыщении стали азотом.

Технологический процесс состоит в следующем. Подобранный состав компонентов - карбамид (NH2)2CO - 40…45%, углекислый натрий Na2CO3 - 35…40%, хлористый натрий NaCl - 8…10% и едкий натр NaOH - остальное расплавляли в специальном тигле, затем производили стабилизацию (старение) состава ванны в течение 2-3 часов, после чего в тигель с расплавом помещали исследуемые образцы.

Как показали эксперименты, активность предлагаемого состава ванны не уступает активности состава на основе карбамида (карбамидо-карбонатный), а также состава ванны, используемого для цианирования стальных изделий по методу Tenifer-Tufftride (табл.1).

Таблица 1
Результаты цианирования стали 20 в соляных ваннах различных составов (570°C)
№ п/п Состав, % масс Глубина диффузионного слоя Примечание
Общая Зоны карбонитридов
1 NaCN - 40; KCN - 40; N2CO3 - 20 (Tenifer-Tufftride) 780 12 Состав стабильный
2 (NH2)2CO - 55; Na2CO3 - 45 (карбамидо-карбонатная) 810 18 Повышенная летучесть (выкипание)
3 (NH2)2CO - 40…45; Na2CO3 - 35…40; NaCl - 8…10; NaOH - остальное 790 16 Состав стабильный

Состав ванны для цианирования металлов или сплавов в жидких средах для насыщения азотом и углеродом, содержащий карбамид и углекислый натрий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлористый натрий и едкий натр при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 13.
20.12.2013
№216.012.8d69

Способ нитроцементации деталей из штамповых сталей

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов, может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента из штамповых сталей в машиностроительной, металлургической, химической, инструментальной и других отраслях промышленности. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501884
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.02.2016
№216.014.c2dd

Способ нитроцементации деталей из штамповых сталей

Изобретение относится к химико-термической обработке конструкционных и инструментальных сталей и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической, инструментальной и других отраслях промышленности. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574943
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.02.2016
№216.014.c571

Способ брикетирования металлической стружки

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности. Металлическую стружку, состоящую из стружки черных металлов и алюминиевых сплавов, дробят, очищают, добавляют связующий материал, перемешивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574941
Дата охранного документа: 10.02.2016
20.04.2016
№216.015.33e3

Способ получения микрокапсул лекарственных препаратов

Изобретение относится к области фармацевтики. Описан способ получения микрокапсул лекарственных препаратов путем диспергирования капсулируемого вещества в растворе полимера и осаждения полимера на поверхности частиц дисперсии. В качестве капсулируемого вещества используют лекарственный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582274
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.05.2016
№216.015.3c87

Способ очистки почв урбанизированных территорий от загрязнений цинком и медью

Изобретение относится к способам очистки почв от загрязнений цинком и медью. Осуществляют предварительное подкисление почвы компостом жомодефеката при дозе внесения 10-20 т/га. Выращивают на загрязненных почвах растения-ремедиаторы, представляющие собой амаранты и бархатцы, с последующим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583696
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.06.2016
№216.015.44de

Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей

Изобретение относится к способу нитроцементации деталей из конструкционных или инструментальных сталей и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической и инструментальной промышленности. Осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586178
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.08.2016
№216.015.5593

Способ брикетирования металлической стружки

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности. Стружку дробят, очищают, добавляют связующий материал, перемешивают 70-75 % стружки черных металлов и 25-30 % стружки алюминиевых сплавов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593565
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.64e0

Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей

Изобретение относится к химико-термической обработке конструкционных и инструментальных сталей и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической и инструментальной промышленности. Способ нитроцементации деталей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592339
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.7b5d

Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей

Изобретение относится к нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей. Осуществляют приготовление пасты путем смешивания компонентов, затем наносят пасту на изделие, проводят нагрев с выдержкой при температуре 450-850°С в течение 1-3 часов, охлаждают в масле и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600612
Дата охранного документа: 27.10.2016
25.08.2017
№217.015.c5a4

Способ фармакологической коррекции экспериментальной ишемии скелетной мышцы силденафилом и пентоксифиллином в условиях комбинированной терапии

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии и хирургии, и может быть использовано для коррекции ишемии скелетной мышцы. Для этого на фоне моделирования ишемии скелетной мышцы проводят ее коррекцию путем внутрижелудочного введения комбинации силденафила в дозе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618621
Дата охранного документа: 04.05.2017
Показаны записи 1-10 из 22.
20.12.2013
№216.012.8d69

Способ нитроцементации деталей из штамповых сталей

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов, может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента из штамповых сталей в машиностроительной, металлургической, химической, инструментальной и других отраслях промышленности. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501884
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.04.2014
№216.012.b1b1

Способ определения площадей

Изобретение может быть использовано для определения площадей плоских фигур, например, в физике, термодинамике, импульсной технике, картографии, определении масштабированных участков поверхностей суши и т.д. Указанный технический результат достигают тем, что в способе вычисления площадей сложных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511205
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.be15

Способ получения компоста из отходов сахарного производства

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения компоста из органических отходов включает смешивание отходов в виде свекловичного жома с каныгой, внесение биоактиватора и аэробное компостирование, при этомпроводят переслаивание свекловичного жома естественной влажности с негашеной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514401
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.02.2016
№216.014.c2dd

Способ нитроцементации деталей из штамповых сталей

Изобретение относится к химико-термической обработке конструкционных и инструментальных сталей и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической, инструментальной и других отраслях промышленности. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574943
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.02.2016
№216.014.c571

Способ брикетирования металлической стружки

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности. Металлическую стружку, состоящую из стружки черных металлов и алюминиевых сплавов, дробят, очищают, добавляют связующий материал, перемешивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574941
Дата охранного документа: 10.02.2016
20.04.2016
№216.015.33e3

Способ получения микрокапсул лекарственных препаратов

Изобретение относится к области фармацевтики. Описан способ получения микрокапсул лекарственных препаратов путем диспергирования капсулируемого вещества в растворе полимера и осаждения полимера на поверхности частиц дисперсии. В качестве капсулируемого вещества используют лекарственный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582274
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.05.2016
№216.015.3c87

Способ очистки почв урбанизированных территорий от загрязнений цинком и медью

Изобретение относится к способам очистки почв от загрязнений цинком и медью. Осуществляют предварительное подкисление почвы компостом жомодефеката при дозе внесения 10-20 т/га. Выращивают на загрязненных почвах растения-ремедиаторы, представляющие собой амаранты и бархатцы, с последующим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583696
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.06.2016
№216.015.44de

Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей

Изобретение относится к способу нитроцементации деталей из конструкционных или инструментальных сталей и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической и инструментальной промышленности. Осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586178
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.08.2016
№216.015.5593

Способ брикетирования металлической стружки

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке металлической стружки и шламовых отходов металлургической промышленности. Стружку дробят, очищают, добавляют связующий материал, перемешивают 70-75 % стружки черных металлов и 25-30 % стружки алюминиевых сплавов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593565
Дата охранного документа: 10.08.2016
13.01.2017
№217.015.64e0

Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей

Изобретение относится к химико-термической обработке конструкционных и инструментальных сталей и может быть использовано для поверхностного упрочнения деталей машин и инструмента в машиностроительной, металлургической, химической и инструментальной промышленности. Способ нитроцементации деталей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592339
Дата охранного документа: 20.07.2016
+ добавить свой РИД