13. Охарактеризувати сутність хіміко-термічної обробки сталі (цементації, азотування, борування, ціанування, силіціювання).

Хіміко-термічна обробка сталі

Вона сприяє підвищенню міцності і твердості сплаву, його корозійної стійкості, наданню антифрикційних і зносостійких властивостей. Цей процес включає як термо-, так і хімічний вплив на склад, структуру та властивості поверхневого шару сплаву.Хіміко-термічна обробка сталі базується на таких процесах, як дисоціація, дифузія і адсорбція. Залежно від насичує елемента вона поділяється на азотування, цементацію, ціанування та ін.

Цементація. Завданням цементації є отримання твердої поверхні на деталях з низьковуглецевої сталі при досить вузький серцевині. Процес проводиться в карбюризаторі при 930-950 ordm-С, оскільки при такій температурі найбільш стійкий аустенит. Зазначеним способом обробляють як низьковуглецевих, так і леговані сплави. На обробку впливає і класифікація сталей. Термічна обробка сталей певних видів вимагає особливих параметрів для досягнення результату.Цементацію підрозділяють на тверду і газову. При другій стає можливим отримання певного вмісту вуглецю в поверхневому шарі, скорочення тривалості процесу, автоматизація. Це більш досконалий спосіб в порівнянні з твердою цементацією.Термічна обробка проводиться для зменшення зернистості серцевини і цементованого шару, а отже, для поліпшення механічних властивостей. Температурна обробка полягає в подвійній загартуванню та низькому відпустці при температурах 160-180 ordm-С.

Азотування. Воно передбачає насичення атомами азоту поверхневих шарів деталей з легованих сталей допомогою дифузії. У результаті відбувається реакція азоту з легуючими елементами (молібденом, хромом, алюмінієм) з утворенням твердих і стійких сполук - нітридів.Перевагою є більш низька температура обробки в порівнянні з процесом цементації - 500-600 ordm-С. Крім того, азотований шар має більш високими механічними показниками і корозійноїстійкістю (ці властивості зберігаються при температурах до 500 ordm-С). Характеристики цементованного шару стійкі при температурах до 220 ordm-С.

Ціанування. Це процес одноразової наповнення поверхні стали атомами азоту та вуглецю. Технологія передбачає використання як рідкої, так і газової фази. Ціанування може бути також низько- і високотемпературних.При рідинному застосовуються спеціальні ванни, наповнені ціанистими і нейтральними солями. Після насичення поверхні азотом процес фактично перетворюється на цементацію. При низькотемпературному ціанування деталі в подальшому піддаються додатковій термообробці.Газове цементування відбувається в середовищі, що містить нітрірующіе і цементують гази. При такому способі ціанування глибина оброблених шарів досягає 1,8 мм.

Борирование стали - хіміко-термічна обробка насиченням поверхневих шарів сталевих виробів бором при температурах 900 ... 950 ° С. Мета борирования - підвищення твердості, зносостійкості і деяких інших властивостей сталевих виробів. Дифузійний шар товщиною 0,05 ... 0,15 мм, що складається з боридів FeB і Fе2В, має досить високу твердість, стійкість до абразивного зношування і корозійну стійкість. Борирование особливо ефективно для підвищення стійкості (в 2 ... 10 разів) бурового і штампового інструментів.

Силіціювання — насичення поверхневого шару сталевих виробів силіцієм для підвищення стійкості до корозії і розчинення в кислотах. Застосовують для деталей, які використовуються в хімічній промисловості.