Формула изобретения

Способ удаления окисной пленки с поверхности металла, отли­чающийся тем, что удаление окисной пленки осуществляют опус­канием в слой окис­ной пленки капиллярных каналов, од­новре­менно накрывающих всю по­верхность металла, последующим их подъемом и очище­нием капиллярных каналов от окисного слоя, находящегося в них.

Устройство для удаления окисной пленки с поверхности металла, содер­жа­щее приводной меха­низм, отличающееся тем, что устрой­ство снабжено колпаком, соединенным с воздуш­ной магистралью, а приводной механизм выполнен с возможностью осевого воз­вратно-по­ступательного перемеще­ния, перпендикулярного к по­верхности окисной пленки, на нем же­стко за­креплена капиллярная решетка, состоящая из множества составленных вместе трубок, имеющих в плане форму окружности или многоугольника, капил­лярная решетка имеет в плане ту же форму, что и поверхность окис­ной пленки, в верхнем положении приводного механизма ка­пиллярная ре­шетка выполнена с возможностью поворота в гори­зонтальной плоскости с последующим контактом всей поверхности ее верхнего среза с колпаком.

От заявителя проректор по науке Сабыров Н.Т.

Авторы: Горячев А.П.

Абаев А.Т.

РЕФЕРАТ

Способ удаления окисной пленки с поверхности металла и устройство для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности предна­значено для удаления окисной пленки с поверхности расплавленного ме­талла. Способ уда­ле­ния окисной пленки с поверхности ме­талла, отличаю­щийся тем, что удаление окисной пленки осуществляют опусканием в слой окисной пленки капиллярных каналов, одновременно накрывающих всю поверхность металла, последующим их подъемом и очищением капилляр­ных каналов от окисного слоя, находящегося в них. Устройство для удаления окисной пленки с поверхности металла, содержа­щее приводной механизм, отличаю­щееся тем, что устройство снабжено колпаком, соединенным с воздушной магистралью, а приводной механизм выполнен с воз­можностью осевого возвратно-поступательного перемещения, перпендику­лярного к поверхности окисной пленки, на нем жестко закреплена капиллярная решетка, состоящая из множества составленных вместе трубок, имеющих в плане форму окружности или многоугольника, капиллярная решетка имеет в плане ту же форму, что и поверхность окисной пленки, в верхнем поло­жении приводного ме­ханизма капиллярная решетка выполнена с возможностью поворота в горизон­тальной плоскости с последующим контактом всей поверхности ее верхнего среза с колпаком. Приме­нение предлагаемого способа и устройства позволит значи­тельно повысить качество и скорость удале­ния окисной пленки при изготовлении цинка, свинца, алюминия, магния и других цветных металлов. 2 н.п. ф-лы, 2 илл.

Основная литература: 1 [33-40]

Контрольные вопросы:

1. Что такое способ ?

2. Назовите признаки изобретения – способа ?

Задание 5. . Составление заявки на изобретение. Вещество.

Методическая рекомендация: : изучить пример оформления документации пол заявке на изобрете­ние- вещество.

МКИ С22С 38/08

Азотируемая сталь

Изобретение относится к металлургии и в частности к азотируемым сталям, работающих в усло­виях тяжелого нагружения.

Известна сталь 38Х2МЮА (ГОСТ 4543-81). Данная сталь применяется для де­талей, эксплуатаци­онная надежность которых определяется поверхностной твер­достью и износостойкостью. Сталь имеет следующий химический состав, мас. %: углерод – 0,35 – 0,42; хром –1,35 – 1,65; алюминий – 0,70 – 1,1; молибден – 0,15 – 0,25; железо – остальное. Сталь обладает высокими механическими свойст­вами, хорошо прокаливается на глубину до 30 мм, после улучшения имеет твердость НВ 300- 400. Однако наличие в стали значительного количества алюминия вызы­вает ряд осложнений в технологии выплавки, горячей обработки механической и термической. Сталь склонна к обезуглероживанию. Обезуглероженный слой не­допустим в азотированной детали, так как является причиной шелушения слоя, что приводит к быстрому износу детали и ее поломке.

Известна сталь 18Х2Н4ВА (ГОСТ 4543-81), которая имеет следующий хими­ческий состав, мас. %: углерод – 0,14 – 0,20; кремний – 0,17 – 0,37; марганец – 0,25 – 0,55; хром –1,35 – 1,65; никель – 4,0 – 4,40; молибден – 0,30 – 0,40; железо – остальное. Сталь технологична, имеет высокие механические свойства, по срав­нению со сталью 38Х2МЮА, но размер аустенитного зерна у этой стали нахо­дится в пределах 7-8 номера, что отрицательно сказывается на диффузионных процессах при азотировании и влечет за собой образования дефекта – нитридной сетки.

Известна сталь 30ХН2МФА, принятая за прототип, имеющая следующий хи­мический состав, мас.%: углерод – 0,27 – 0,34; кремний – 0,17 – 0,37; марганец – 0,30 – 0,60; хром – 0,60 – 0,90; никель – 2,00 – 2,40; молибден – 0,20 – 0,30; вана­дий – 0,10 – 0,18; железо – остальное. Сталь позволяет при высоких температурах насыщения 550 ⁰С получать высокую твердость азотированного слоя, за счет ле­гирования элементами, образующие стойкие нитриды, а ванадий, введенный в сталь, существенно измельчает аустенитное зерно и способствует формированию азотированного слоя пониженной хруп­кости. Недостатком этой стали является сравнительно низкие механические свойства после термооб­работки и недостаточ­ная прокаливаемость до 15 мм.

Задачей изобретения является создание стали, имеющей высокие механиче­ские свойства, которая нашла бы применение в изготовлении азотируемых тяже­лонагруженных деталей машин с высокой контактной выносливостью, работаю­щих в условиях циклических знакопеременных нагрузок.

Задача решается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молиб­ден, ванадий, железо и дополнительно ниобий, содержит эти компоненты при следующих соотноше­ниях, мас.%: углерод – 0,18 – 0,22; кремний – 0,17 – 0,37; марганец – 0,30 – 0,60; хром – 2,50 – 3,30; никель – 2,70 – 3,30; мо­либден – 0,50 – 0,70; ванадий – 0,10 – 0,18; ниобий – 0,05- 0,10; железо – ос­таль­ное.

Для оптимизации пластических характеристик стали содержание углерода было снижено до вы­шеуказанных пределов. С целью увеличения прокаливаемо­сти до 30 мм, твердости слоя и теплостой­кости стали содержание хрома было увеличено. Никель, содержащийся в стали свыше 3% , снижает концентрацию r- фазы, повышая пластичность азотируемого слоя и значительно снижая вероят­ность образования нитридной сетки, а также способствует увеличению механиче­ских характеристик стали, особенно пластичности и ударной вязкости. Введение в сталь никеля в вышеуказанных пределах также способствует увеличению про­каливаемости до 30 мм. Для повышения твердости матрицы и для подавления от­пускной хрупкости, а следовательно, и разупрочнении при повышенных темпера­турах азотирования было увеличено содержание молибдена. Увеличение содер­жания никеля в стали, приво­дит к увеличению размера зерна. Для предотвраще­ния этого явления в сталь введен ниобий. Для зна­чительного улучшения механи­ческих свойств стали и большего удаления серы и фосфора из нее ре­комендовано ее изготавливать методом электрошлакового переплава (ЭПШ).

Для сравнения контактной выносливости были проведены испытания стали марки 38Х2МЮА, 30ХН2МФА и предлагаемой стали. Результаты приведены ниже:

Марка стали	Долговечность образцов (тыс. циклов)	Допустимая величина контактных Напряжений, МПа
38Х2МЮА	3162	1600
30ХН2МФА	3000	1800
Предлагаемая сталь	6758	2400

Из приведенных данных видно, что долговечность предлагаемой стали в 1,5 -2 раза выше, чем у известных сталей.

Предлагаемая сталь по многим параметрам превосходит известные стали, что позволяет изготав­ливать высоконапряженные азотируемые зубчатые колеса с контактной выносливостью цементуемых зубчатых колес, исключив при этом сложный и дорогостоящий процесс зубошлифования, тем самым в значительной мере повысить ресурс работы тяжелонагруженных узлов и деталей, в частности зубча­тых колес.

Заявитель Петров С.С.