Химико-термическую обработку металла: цементацию, карбонитрацию или по-другому - нитроцементацию, цианирование, азотирование, борирование металлических изделий и т.д., мы проходили в техникуме. Изучали как укладывать изделия в металлический ящик, толщиной какого слоя засыпать карбюризатором (активированный уголь, размером в кукурузное зерно, обсыпанный для активации процесса цементации содой ВаСО3 и СаСО3), как упаковывать огнеупорной глиной, проложив листом асбеста.
Но «Суха теория смой друг», писал Гёте, на производственной практике, увидев, как мы укладываем оси в цилиндрический металлический ящик по всем канонам теории – показали нам, как надо укладывать по их понятиям. Присыпали на дно немного карбюризатора, закинули плотно друг к дружке оси, сверху присыпали карбюризатором, утрясли хорошенько и обмазали огнеупорной глиной (шамотом или мертелем, замешанным на воде). Сказали, что если будут как мы укладывать, то плана не выполнят.
Опытные рабочие устанавливали детали на под толкательной печи, манипулятором, потом, через восемь-десять часов вынимали с другой стороны печи, раскалёнными до 920 градусов (скорость диффузии атомарного углерода в вакансию кристаллической решётки стали 0,1мм в час). Высыпали содержимое на пол, на металлический лист и все, дружно схватив каждый клещи и выуживая из раскалённого угля детали (искры вокруг) бросали в закалочный масляный бак, на дне которого был панцирный транспортёр.
Транспортёр сбрасывал охлаждённые детали в бадью, которую вытаскивали, давали стечь из отверстий масло и передавали детали на мойку, потом на правку и сдачу контролёрам. Контролёр проверял твёрдость закалённого слоя, и биение, а глубину слоя, девушки на образцах-свидетелях определяли здесь же в цехе. В лаборатории, срезав диском торец (однажды диск разлетелся на куски и пролетели осколки прямо между ушей моих). А смазав кислотой срез, смотрели девочки наши с лаборанткой глубину цементованного слоя портативным микроскопом МПБ-5 и давали добро на всю партию-садку. Мы же, термисты, упаренные своей горячей работой, выходили из цеха посидеть на завалинке, подышать воздухом.
В термическом цехе, где проходили мы производственную и преддипломную практику и участок цианирования деталей для автомобиля Москвич первого выпуска, помните такой, горбатый был (молодёжь-то не помнит)? Так вот, туда лучше, на этот участок, не заходить, а мы там работали термистами на ваннах цианирования, подготавливали, связывая детали пучком отожжённой проволоки и нанизывали на стояки; рабочие на моечной машине, отмывали от деталей эту сизую и вонючую жижу. Моечная машина часто засорялась и приходилось им её чистить. Вспоминается с жутью, но не снится, так как были молодыми и это всё не казалось страшным.
Процесс цианирования прост. Расплавляли цианистые соли в электродных ваннах (не цианистый калий конечно, но тоже цианид) и погружали в расплав просушенную связку деталей (если влага попадёт в соль, то произойдёт выброс соли в масляные ванны напротив и хорошо, если не на рабочего, а выбросы были, потом тушили пожар огнетушителем). Опытные рабочие участка получали на складе картонные, небольшие бочки с цианидом. Пересыпали соль в лабаз, а бочки раскатывали, складывали в кипу, перевязывали и куда-то сдавали, ибо яд.
Противно было черпаком вычерпывать вязкий сизый осадок со дна ванны. То ещё удовольствие. На участке резко пахло этими цианистыми солями, ни одного таракана ни одной мухи и комарика даже летом не было, зимой приходилось работать с открытой дверью цеха, ибо просто задохнёшься. Я работал в старом цигейковом полушубке. Романтика…
Позже, эту технологию сняли с производства, хоть и качественными получались запчасти, но во вред шло рабочим. Старели раньше времени и сердце надрывали. Мне вот «повезло» работать на таком предприятии, может оттого и зубов уже нет. С тех пор, когда уже работал на заводе технологом, если хотели внедрить в производство какую-то не очень приятную технологию, типа азотирования аммиаком или селитровые взрывоопасные ванны, я под любым предлогом отказывался внедрять их в производство, чтобы не навредить рабочим, которые и так уходили на пенсию по первому списку.
Был в цехе ещё один участок, уже газовой цементации колёс и валов для автомобиля МАЗ-200. Стояло четыре шахтных печи Ц-105 (милая, родная печь Ц-105 – сколько она нам подарила денег за рационализаторские предложения с её участием). Карбюризатором здесь уже служил керосин, капал из бачка через регулируемую капельницу в раскалённую в 920 градусов нутро печи. Там керосин разлагался на составляющие – углерод атомарный и водород.
Происходила диффузия углерода в поверхность металла, повышая её углеродистый потенциал, отчего после закалки и получалась высокая твёрдость поверхности. Сердцевина оставалась вязкой и относительно мягкой, что и требовалось технологически для шестерен и валов коробки скоростей. Иногда. Когда цепями, кран-балкой выгружали из печи корзину с деталями, чтобы макнуть в объёмную масляную ванну, по дороге задевали за бачок с керосином.
Один рабочий таки охлаждал в масле корзину с деталями, подстудив её до 850 градусов (так надо), а остальные рабочие хватали огнетушители и тушили пылающую печь и тут же устанавливали резервный бачок с керосином, чтобы не прерывать процесс (конечно от рабочих научились мухлевать с диаграммой, прорисовывая нужное красными чернилами, открывая двумя спичками запертый слесарем КИП и мастером пирометр). Там же, на крышке печи Ц-105 подогревали пакеты с молоком, которые получали в будочке у цеха «за вредность производства». Иногда, кто забывал срезать уголок у пакета – пакет взрывался вскипая, и заливал крышку печи. Которая тут же зажаривала молоко в коричневую корочку.
На станкозаводе в Ереване
Был на этом заводе единственный рабочий-термист высшей квалификации Гриша Калачян. Можно сказать, один вёл термообработку деталей на производстве станков, не считая конечно термообработку токами высокой частоты, были такие два участка и ребята термисты на установках, соответственно.
На участке у Гриши были две камерные печи, американская ленд-лизовская под закалку с керамической белой футеровкой, какие у нас будут в 80-годы, и то не везде только и отпускная печь. Стояла небольшая, самодельная шахтная печурка для отпуска, совмещённый закалочный бак вода-масло под вытяжкой; и в отдельной комнатке две соляные ванны. Когда Гриша стоял между ними и нагревал под закалку быстрореза Р-18, то в спину и грудь жарили в 1200 и 850 градусов эти обе печи. Жаловался он мне на это.
Конечно, была технология и химико-термической обработки – цементация в твёрдом карбюризаторе. Увидел я, как Гриша собирает в моток на проволоку шарошки-звёздочки (они на всех заводах, чтобы править точила), укладывает в ящик, засыпает карбюризатором для цементации, покрывает сверху металлическим листом и обмазывает не глиной, а просто мокрым песком. Песок и лист металлический был мне в новинку, я взял их и метод связывания шарошек на вооружение. И мне пригодилось это, посоветовать эту технологию термистам в Белгороде на заводе «Энергомаш».
«Энергомаш»
С 1977 года работаю на заводе «Энергомаш», доверили мне, как технологу ОГМет, курировать технологию термообработки инструментального цеха. Термисты цеха оказались прекрасными, дружелюбными ребятами, что позволило быстрей адаптироваться к работе в России (Здесь всё оказалось в работе жёстче чем в Ереване).
Мне повезло ещё оттого, что в этом цехе почти всё было так же в технологии, как и на прежних моих работах, на других заводах. Из нового были стали инструментальные Х12М, для изготовления штампов для вырубки и чеканки. Стали 3Х2В8Ф для штампов холодной чеканки, и сталь 5ХВ2С для гильотинных ножей. Сталь для горячих штампов 5ХНМ в Ереване тоже была, хотя были свои тонкости. Не любила эта сталь переохлаждения в масле. Позже для заказов сельского хозяйства появилась противная сталь 28Х2Н4НМФС.
Сложная технология с дополнительным высоким отпуском, о котором мы потом узнали, прочитав об этом в книге Сагалаева «Химико-термическая обработка высоколегированных сталей», а тогда, опытный технолог нашего отдела Аня Сладченко посоветовала проводить нам повторную закалку, может поможет. Помогало, но мало. Намучились страшно. Эту книгу я потом подарил технологу, молодой девушке, чтобы у неё, не было проблем с обработкой такой стали (пришлось покинуть завод по причине массового сокращения в 2002 году, почти всех нас на улицу отправили, инженерных работников отдела).
Проблемы были с цангами из стали У8А. Там на одной маленькой детали стояло аж три твёрдости от 61НRcна рабочей части, 45 единиц в средней части и 30-35 в хвостовике. По-хорошему отпустить бы всю деталь при температуре 330-350 градусов и хорошо было бы, но конструктор заложил так, вот мы и мучились.
Но что-то я ушел от химико-термической обработки. До 1979 года, была в цехе технология цементации в твёрдом карбюризаторе. Упаковав стальной ящик деталями и пересыпав углём, обмазав весь сверху глиной, загружали ребята с трудом в печь Н-60, используя кран-балку и небольшое приспособление, прикреплённое к козырьку печи. Разгрузка тоже была сложна. Раскалённый ящик кран-балкой ставили на стальной пол цеха и переворачивали и как мы в Ереване, клещами и кочергой бросали раскалённые детали в масляный или водяной бак, в зависимости от марки стали.
Что я им посоветовал и это облегчило сильно ребятам работу, так это как делал Гриша в Ереване не укладывать рядками звёздочки шарошки и потом с трудом отыскивая их в раскалённом угле, а связывать проволокой и поддевая кочергой, разом всю связку охлаждать в водяном закалочном баке. А второе – не обмазывать весь ящик глиной сверху, которая, спёкшаяся, мешалась с углём и засоряла его, а класть по периметру как опять всё тот же Гриша и обмазывать только стыки.
Предложил мокрым песком изолировать, но ребята не решились. Уже с 1979 по 1982 год, когда в цех пригласили поработать с внедрением прогрессивной технологии институт ВПКТИ атомктломаш, целой бригадой во главе с кандидатом технических наук Павличковым Николаем Иосифовичем, инженерами и рабочими. Внедрена в производство была газовая карбонитрация (нитроцементация) в печи, уже знакомой мне Ц-105, только средой, насыщающей сталь был не керосин, а триэтаноламин (маслянистая жёлтая жидкость) c формулой (C2H5OH)3N.
При нагреве, начиная с 750 до 850 градусов, устанавливали капельницу на 60 капель в минуту, а после 850 градусов 150 капель в минуту. В темпе вальса и в темпе марша, так и оценивали. До 850 проходил процесс азотирования, а при 850 науглероживания. Скорость диффузии 0,1мм в час. Так же, как и в Ереване поджигали факел для сгорания водорода, только не надо было забывать проверять горение факела. Если факел затухал, следовало чистить канал трубки длинным прутком с рукояткой. Очень облегчилась работа термиста этой заменой газовой нитроцементацией, цементацию в твёрдом карбюризаторе.
Пытались внедрить и азотирование стали, но в процессе внедрения стали частыми выбросы аммиака, приходилось во избежание взрыва водорода, вынимать шланг подачи аммиака из баллона и прочищать каналы от выпавшей росы. Термисты и технологи посмотрели на такие трудности (сказали про себя – не надо нам такого) и договорились, что азотирования у нас не будет. И так всех сверчков термички у печки ПН-32 потравили.
Рады были что внедрили участок термообработки быстрорежущего инструмента из стали Р6М5 с обработкой холодом, используя хладагентом жидкий азот, и с ультразвуковой мойкой (сломались стрикционные преобразователи со временем и стали мыть по старинке, в горячей воде).
На заводском субботнике вместе с работниками института поставили бытовку в термичке, о которой давно термисты мечтали, назвали её экспресс-лабораторией. Конечно обмыли, как водится. Термист Боря Мунтян сбегал за портвейном в «Стекляшку». Мне Серёга Красиков, царствие ему небесное, термист от Бога, сказал как-то, что мы с работниками института столько выпили в совместной работе, что если бы влить выпитое в наш водяной закалочный бак, то содержимое выплеснется.
Спасибо и моему другому учителю термообработке – Николаю Иосифовичу, многое давшему мне как технологу. Спасибо всем термистам и технологам, с которыми довелось поработать на заводе «Энергомаш» с 1977 по 2002 год. Низкий им поклон и живым и уже ушедшим от нас.
Бывший технолог Борис Евдокимов
08.11.2022