Химико-термическая обработка стали

Химико-термической обработкой называют процесс изменения химиче­ского состава, микроструктуры и свойств поверхностного слоя стальных изделий насыщением тем или иным веществом при высокой температуре. Твердость поверхностных слоев повышается при достаточно вязкой серд­цевине. Такими видами обработки являются цементация, азотирование, циа­нирование, диффузионная металлизация.

Цементация.При цементации поверхность изделий из малоуглероди­стых сталей с 0,1–0,3 % С насыщается углеродом на глубину 0,5–2,5 мм. Содержание углерода на поверхности металла достигает 1 %.

Изделия помещают в огнеупорный ящик и засыпают цементационной сме­сью из активизированного угля и углекислой соли К₂СО₃, Na₂CO₃ или ВаСО₃. В течение 8–10 часов ящик выдерживают в печи при 880–950 °С, в котором образовавшийся из смеси углерод диффундирует в кристаллическую решетку y-Fe, образуя аустенит. Можно выполнять газовую цементацию, нагревая стальные детали в газовых смесях с СО, СКЦ и других в течение 5–7 часов.

После цементации изделия подвергают закалке на мартенсит с после­дующим низким отпуском. Цементация повышает твердость поверхностно­го слоя стального изделия до 580–650 НВ.

Азотирование.При азотировании поверхностный слой стальных изде­лий насыщается азотом. Оно осуществляется в атмосфере аммиака (NH₃) в течение 60 часов при 500–600 °С и достигает глубины 0,3–0,6 мм. Азоти­руются стали, легированные хромом, молибденом или алюминием. Сталь приобретает повышенные коррозионную стойкость, износостойкость и пре­дел усталости. Твердость ее достигает 1200 HV, а после цементации она составляет 900 HV.

Цианирование.При цианировании поверхностный слой стальных изде­лий насыщают азотом и углеродом. Их нагревают в расплавленных циани­стых солях NaCN или KCN или в газовой среде, состоящей из смеси СН₄ и NH₃.

Различают высокотемпературную обработку при 850–950 °С и низко­температурную при 500-600 °С.

При низкотемпературном цианировании поверхностный слой насыщает­ся преимущественно азотом на глубину 0,01–0,04 мм и имеет твердость 1000 HV. Его применяют для обработки режущих инструментов из быстро­режущих сталей.

При высокотемпературном цианировании толщина насыщенного слоя составляет 0,6–1,8 мм. После обработки детали подвергают закалке, а затем отпуску. Твердость составляет 50–92 HRC. Цианированная поверхность по сравнению с цементированной имеет более высокую твердость, износо­стойкость и коррозионную стойкость.

Диффузионная металлизация. При диффузионной металлизации поверхность изделия насыщается алюминием (алитирование), хромом (хромирование), кремнием (силициро-вание), бором (борирование).

При алитировании детали приобретают повышенную коррозионную стойкость; при хромировании – стойкость в газовой среде, морской воде и кислотах; при силицировании – высокую кислотостойкость в соляной, сер­ной и азотной кислотах; борирование придает верхнему слою твердость до 1800–2000 HV, повышенную износостойкость и коррозионную стойкость.

Дата добавления: 2014-09-29; просмотров: 326; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!