Химико-термическая обработка

Химико-термическая обработка (ХТО) стали - совокупность операций термической обработки с насыщениемповерхности изделия различными элементами (С, N, Al, Si, Cr и др.) при высоких температурах.

Цементация стали - химико-термическая обработка поверхностным насыщением ма­лоуглеродистой (С<0,2%) или легированных сталей при температурах 900...950°С - твердым {цементация твердым карбюризатором), а при 850...900°С - газообразным {газовая цементация) углеродом с последующей закалкой и отпуском. Цель цементации и последующей термической обработки - повышение твердости, износостойкости и пределов контактной выносливости поверхности изделия при вязкой сердцевине, что обеспечивает выносливость изделия в целом при изгибе и кручении.

Азотирование стали - химико-термическая обработка поверхностным насыщением стали азотом путем длительной выдержки ее при нагреве до б00...650°С в атмосфере аммиака NН₃. Азотированные стали обладают очень высокой твердостью (азот образует различные соединения с Fe, Al, Cr и другими элементами, обладающие большей твердостью, чем карбиды) и повышенной сопротивляемостью коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и др. Азотирование сталей широко применяют в машиностроении для повышения твердости, износостойкости, предела выносливости и коррозионной стойкости ответственных деталей

Нитроцементация (цианирование) стали - химико-термическая обработка с одновре­менным поверхностным насыщением изделий азотом и углеродом при повышенных температурах с последующими закалкой и отпуском для повышения износо- и коррозионной устойчивости, а также усталостной прочности.

Цементацией, азотированию и нитроцементацией и подвергаются поршневые пальцы, шейки коленчатых валов, кулачки и шейки распределительных валов, цилиндровые втулки.

Борирование стали - химико-термическая обработка насыщением поверхностных слоев стальных изделий бором при температурах 900...950°С. Цель борирования - повышение твердости, износостойкости и некоторых стальных изделий.

Цинкование (Zn), алюминирование (Аl), хромирование (Сr), силицирование (Si) сталей выполняются аналогично цементации с целью придания изделиям из стали некоторых ценных свойств: жаростойкости, износостойкости, коррозионной устойчивости. В настоящее время все большее распространение получают процессы многокомпонентного диффузионного насыщения.

4. 7. Коррозия металлов и сплавов. Защита от коррозии.

Коррозией (латинское – разъедание) называют разрушение металлов или сплавов под действием внешней среды. Почти все металлы (за исключением так называемых благородных - золото, платина, серебро) разрушаются под действием окружающей среды (воздуха, влаги, газа, растворов кислот, щелочей, действия высоких температур. Примерами служит разъедание подводных частей корпуса судна, трубопроводы и устройства систем забортной воды и др.

В зависимости от среды, вызывающей коррозию, различают два вида коррозии: химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия происходит под действием сухих газов или жидкостей, не проводящих электрический ток (неэлектролиты). Это обычно бензин, масло и др., а также при соприкосновении металлов с газами при высоких температурах.

Электрохимическая коррозия происходит при взаимодействии металлов и сплавов с жидкостями – электролитами, проводящими электрический ток (вода, пар, растворы солей, щелочи, кислоты и т.п.). Примером служит также атмосферная коррозия.

По характеру и месту распространения коррозия бывает: сплошная(поверхностная), местная и межкристаллитная.

К основным методам защиты от коррозии относятся:

- металлическое покрытие другим коррозионно-устойчивым металлом (цинком, никелем, медью, оловом, кадмием)Металлическое покрытие наносится следующими способами:

погружением в расплавленный металл;

гальваническим способом;

диффузионной металлизацией;

распылением;

плакированием.

- неметаллическое покрытие – получают нанесением на поверхность изделий красок, грунтов, лаков, эмалей и др. Разновидностью этой защиты является гуммирование - покрытие металла слоем резины;

- химическое покрытие – на поверхности детали искусственно создают оксидные пленки (оксидирование и фосфатирование для черных металлов, анодирование для алюминиевых, хроматирование для медных и цинковых сплавов);

- защита протекторами применяется там, где изделия находятся в токопроводящей среде (например, в морской воде). В этом случае к изделию присоединяется протектор (металл-защитник), являющийся анодом по отношению к защищаемому металлу. При образовании гальванических пар разрушается анод, защищая деталь от разрушения;

- легирование заключается в том, что в состав металла вводят добавки (легирующие элементы - это хром и никель), которые делают деталь коррозионно-стойкой. Легированием получают нержавеющие стали, добавляя хром.

Контрольные вопросы:

1.Что такое сталь и чугун?

2.Что относиться к механическим характеристикам материала?

3.Перечислить основные электрические материалы.

4.Как влияет содержание углерода на свойства стали и чугуна?

5.Какие применяют в электротехнике жидкие диэлектрики?

6. В чем сущность азотирования?

7.Какие применяют способы закалки?

8.Что используют для изготовления электроизоляционного картона и бумаги?

9.Какие бывают полупроводниковые материалы?

10.Какие проводниковые материалы относятся к жаростойким?

11.для каких целей применяют металлокерамические материалы и изделия?

12.Перечислить полупроводниковые материалы, применяемые в электротехнике.

13.Какие материалы считаются магнитными?

14.Перечислить основные магнитные материалы

15.Для каких целей применяют протекторную защиту?