Стальные изделия, покрытые твердой смазкой, способ и устройство для их изготовления, и закалочное масло, применяемое в их изготовлении - RU2018119137A
Код документа: RU2018119137A
Формула
1. Способ изготовления стальных изделий, включающий стадии:
азотирования стального изделия при температуре нитрификации в интервале 350-650°С с получением азотированного стального изделия; и
закаливание указанного азотированного стального изделия в реакционноспособном закалочном масле с указанной температуры нитрификации;
причем указанное реакционноспособное закалочное масло содержит по меньшей мере один из S, Р, В, Мо и W;
вследствие чего указанная стадия закаливания дополнительно включает покрытие азотированного стального изделия твердой смазкой, содержащей по меньшей мере один из S, Р, В, Мо и W.
2. Способ по п. 1, в котором указанное реакционноспособное закалочное масло содержит по меньшей мере 0,1 мас. % S, Р, В, Мо и W от общей массы.
3. Способ по п. 1, в котором указанное реакционноспособное закалочное масло содержит не больше чем 10 мас. % S, Р, В, Мо и W от общей массы.
4. Способ по п. 1, включающий дополнительную стадию поддержания указанного азотированного стального изделия в атмосфере, азотный потенциал которой препятствует деазотированию в течение всего времени между указанной стадией азотирования и указанной стадией закаливания.
5. Способ по п. 1, включающий дополнительную стадию поддержания указанного азотированного стального изделия при указанной температуре нитрификации в течение всего времени между указанной стадией азотирования и указанной стадией закаливания.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором указанную стадию закаливания проводят с максимальной скоростью охлаждения менее 250°С/с.
7. Устройство для изготовления стальных изделий, содержащее:
камеру для азотирования, предназначенную для азотирования стального изделия при температуре нитрификации в интервале 350-650°С с получением азотированного стального изделия;
емкость для закаливания, содержащую реакционноспособное закалочное масло 150, содержащее по меньшей мере один из S, Р, В, Мо и W; и
конвейерный аппарат для перемещения указанного азотированного стального изделия, имеющего указанную температуру нитрификации, относительно указанной емкости для закаливания, содержащей реакционноспособное закалочное масло, для обеспечения закаливания азотированного стального изделия в указанном реакционноспособном закалочном масле, в результате которого на указанном азотированном стальном изделии образуется твердая смазка, содержащая по меньшей мере один из S, Р, В, Мо и W.
8. Устройство по п. 7, в котором указанный конвейерный аппарат установлен для перемещения указанного азотированного стального изделия в атмосфере, имеющей азотный потенциал, препятствующий деазотированию на всем расстоянии между указанной камерой для азотирования и указанной емкостью для закаливания.
9. Устройство по п. 7 или 8, в котором указанный конвейерный аппарат установлен для перемещения указанного азотированного стального изделия при указанной температуре нитрификации на всем расстоянии между указанной камерой для азотирования и указанной емкостью для закаливания.
10. Стальное изделие, содержащее:
корпус из стали;
причем указанный корпус из стали имеет азотированный слой, покрытый поверхностным слоем твердой смазки, содержащей по меньшей мере один из S, Р, В, Мо и W;
причем указанная твердая смазка химически связана непосредственно со свежеприготовленной частью поверхности указанного азотированного слоя, имеющей самое высокое содержание азота.
11. Стальное изделие по п. 10, в котором указанная связь между твердой смазкой и указанным азотированным слоем не содержит загрязнений.
12. Закалочное масло для обеспечения слоя твердой смазки на стальных изделиях, содержащее базовое масло и добавки, содержащие S и по меньшей мере один из Мо и W.
13. Закалочное масло по п. 12, содержащее S в виде по меньшей мере одного из следующих:
элементарная сера,
сульфированные углеводороды,
сульфированные жирные кислоты и
сульфированные сложные эфиры.
14. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее Мо в виде по меньшей мере одного из следующих:
простые молибдаты,
тиомолибдаты,
дитиокарбаматы молибдена,
дитиофосфаты молибдена,
карбоксилаты молибдена,
дитиокарбоксилаты молибдена,
ксантогенаты молибдена,
тиоксантогенаты молибдена,
полиядерные комплексы молибдена, содержащие карбонил, циклопентадиенил и серу в качестве лигандов,
галогенсодержащие комплексы молибдена с пиридином, бипиридином, нитрилами и фосфинами и
аддукты молибденовой кислоты с жирными глицеридами, амидами и аминами.
15. Закалочное масло по п. 14, содержащее от 1 до 20 мас. % фосфотиоата молибдена.
16. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее W в виде по меньшей мере одного из следующих:
простые вольфраматы,
тиовольфраматы,
дитиокарбаматы вольфрама,
дитиофосфаты вольфрама,
карбоксилаты вольфрама,
дитиокарбоксилаты вольфрама,
ксантогенаты вольфрама,
тиоксантогенаты вольфрама,
полиядерные комплексы вольфрама, содержащие карбонил, циклопентадиенил и серу в качестве лигандов,
галогенсодержащие комплексы вольфрама с пиридином, бипиридином, нитрилами и фосфинами в качестве лигандов, и
аддукты вольфрамовой кислоты с жирными глицеридами, амидами и аминами.
17. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее Р в виде сложных триэфиров фосфорной кислоты.
18. Закалочное масло по п. 17, содержащее Р в виде по меньшей мере одного из следующих:
трикрезилфосфат,
амино-нейтрализованные смеси неполных сложных эфиров моноалкилфосфорной кислоты,
амино-нейтрализованные смеси неполных сложных эфиров диалкилфосфорной кислоты,
этоксилированные моноалкилфосфорные кислоты,
этоксилированные диалкилфосфорные кислоты и
диалкилдитиофосфаты.
19. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее В в виде по меньшей мере одного из следующих:
дисперсная борная кислота,
дисперсные бораты металлов,
аддукты борной кислоты с аминами и аминоспиртами,
сложные эфиры борной кислоты и
ионные жидкости, содержащие анионы кластера бора.
20. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее по меньшей мере 0,1 мас. % S, Р, В, Мо и W от общей массы.
21. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее не больше чем 10 мас. % S, Р, В, Мо и W от общей массы.
22. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее фосфотиоат цинка в количестве не больше чем 5 мас. %.
23. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее диалкилполисульфид в количестве не больше чем 10 мас. %.
24. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее жирный триглицерид в количестве не больше чем 10 мас. %.
25. Закалочное масло по п. 12 или 13, содержащее добавки для закалочного масла в количестве не больше чем 10 мас. %.
