145394. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acélok, ötvözött acélok nitridálására ammónia, nitrogén gázkeverékkel

2 145.394 része befelé diffundál a fém belsejébe, s ott újabb nitrideket alkot, s így vastagodik a kéreg. A felületi vasnitrid bomlásából felszabaduló vas atomok a kemencébe lépő ammónia gázzal reagálva megint vasnitridet alkotnak, ez megint bomlik és a bomlásból keletkező nitrogén vagy vissza a gáztérbe, vagy a fém belseje felé diffundál. Ilyenformán a vasnitrid állandó bomlása és újra keletkezése látja el nitrogénnel a fém belsőbb részeit egyrészt, másrészt bontja szükségtelen mértékben az ammónia gázt. Ha a gáztér nitrogén koncentrációját (pare, nyomását) növeljük, ezzel a tömegihatás törvénye értelmében a felületi vasnitrid bomlásából felszabaduló nitrogén nem vissza a gáztérbe, hanem a darab belseje felé fog diffundálni. Minél magasabb a gáztér nitrogéntartakna, annál kevésbé fognak a nitrogén atomok a magas nitrogén koncentrációjú gáztér felé diffundálni, hanem annál inkább az alacsony nitrogén koncentrációjú belső részek felé. így magas nitrogéntartalmú gázkeveréket alkalmazva a nitrogén diffúziója a darab belseje felé irányítható, ami a kéreg gyors vastagodásához vezet. Természetesen a nitrogén csak irányítja a diffúziót, var-nitrid képzésére nem alkalmas, tehát a gázkeverék {kemencéből kilépés után) legalább 10% NH,-t tartalmazzon. Acélok nitridálása NH, + N2

gázkeverékekkel azonos idő alatt vastagabb nitridált kérget ad, mint tiszta ammóniával való nitridálás esetén, mivel a nitrogén gáz a vasnitrid bomlásaiból felszabaduló atomos nitrogén diffúzióját az acél belseje felé irányítja. Ezenkívül alig valamivel több ammónia gázt használ, mint amennyi a fémben nitrid formájában benne marad és elkerüli az ammónia felesleges bontását. így a nitridáláshoz kb. negyedrész armmóniagáz szükséges, mint tiszta ammónia alkalmazása esetén, mely szintén jelentős költségmegtakarítást jelent. Az ammónia és nitrogén gázkeveréket alkalmazó eljárás különösen titánacélok nitridálásánál előnyös, mivel a titáinacélokban a nitrogén diffúziója igen jó és így a gáztér koncentrációja által megszabott egyensúlyi állapot a szilárd fázisban jobban be tud állni, mint egy olyan acél esetébén, ahol a nitrogén diffúziója erősen gátolt. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás acélok, előnyösen titánötvözésű acélok nitridálására, azzal jellemezve, hogy a nitridáláshoz használt gáz ammónia mellett 10—90% nitrogéngázt tartalmaz. 2. Az 1. pont alatti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a szükséges, ill. előnyös nitrogénmennyiséget gáz alakban keverjük az ammónia gázhoz. 3. Az 1—2. alatti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az eljárást 400—1000 C° hőmérséklet között alkalmazzuk. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 2423. Terv Nyomda, 1959. — Felelős vezető: Gajda László *