2) Низкотемпературная нитроцементация

Проводится для инструмента из быстрорежущей стали при температурах 550-570 градусов. Длительность процесса 1,5-3 часа. Толщина нитроцементованного слоя – 0,02-0,04 мм. Твердость – 900-1200 HV. Износостойкость инструмента повышается в 1,5-2 раза. Перед низкотемпературной нитроцементацией детали подвергают закалке и высокому отпуску.

Борирование

Процесс диффузионного насыщения поверхностных слоев стальных деталей бором при температурах 900-950 градусов в течение 2-6 часов. Для борирования используют карбид бора, буру Na₂B₄O₇, ферробор, аморфный бор и другие борсодержащие вещества. Диффузионный слой толщиной 0,05-0,15 мм состоящий из боридов железа FeB, Fe2B, обладает высокой твердостью (2100 HV), стойкостью к абразивному изнашиванию, коррозионной стойкостью.

Диффузионная металлизация

Проводится с целью упрочнения и придания особых физико-химических свойств поверхностному слою детали. Она может проводиться из расплава диффундирующего металла или его солей из газовой и твердой фаз. Наибольшее распространение получили методы алитирования, хромирования и силицирования.

Алитирование или диффузионное насыщение алюминием проводится для повышения жаростойкости и коррозионной стойкости деталей из углеродистых сталей, используемых преимущественно в теплоэнергетическом машиностроении. Насыщаемые детали вместе с порошком ферроалюминия, оксида алюминия и хлористого аммония NH₄Cl упаковывают специальные контейнеры и нагревают до 950-1000 градусов.

Во время нагрева в смеси порошков протекают химические реакции, в результате которых образуются пары хлористого алюминия, которые реагируют с железом на поверхности изделия с образованием атомарного алюминия, который в свою очередь диффундирует в металл, образуя твердый раствор алюминия с железом в поверхностном слое. После выдержки от 3 до 16 часов обеспечивается толщина алитированного слоя 0,3-0,5 мм, с содержанием алюминия в нем до 40-50%.

Жидкостное алитирование проводят при температуре 750-800 градусов в ванне расплавленного алюминия с содержанием до 3-4% железа. После выдержки 45-90 минут получают алитированный слой толщиной 0,2-0,35 мм.

Хромирование среднеуглеродистых сталей проводят для повышения твердости, износостойкости, окалиностойкости и коррозионной стойкости. В результате хромирования на поверхности образуется слой карбида хрома (CrFe)₇C₃ или (CrFe)₂₃C₆, а также переходный слой с высоким содержанием углерода (до 0,8%). Толщина хромированного слоя – 0,1-0,3 мм, твердость – 1200-1300 HV. хромирование осуществляется из порошковой смеси, состоящей из феррохрома, оксида алюминия, и хлористого алюминия при температуре 950-1100 градусов в течение 6-12 часов.

Силицирование применяется для стальных и чугунных деталей с целью повышения коррозионной стойкости в морской воде, азотной, серной и соляной кислотах, износостойкости и жаростойкости при температурах до 700-750 градусов. Силицирование производят в порошковых смесях, содержащих ферросилиций или в газовых средах при температуре 950-1100 градусов в течении 2-12 часов. Толщина силицированного слоя от 0,3 до 1 мм, структура поверхностного слоя – твердый раствор кремния в α-железе. Твердость – 200-300 HV. Силицированный слой имеет поры, которые часто пропитывают маслом при 170-200 градусах для повышения износостойкости детали.