Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпоры 1.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

1.4 Химико-термическая обработка металлов и сплавов.

ХТО называется тепловая обработка металлических изделий в химических средах для изменения химического состава, структуры и свойств поверхностных слоев. Такая обработка позволяет повысить твердость, износостойкость, усталостную долговечность и контактную выносливость, а также стойкость изделия к окислению и электрохимической коррозии. Основными параметрами ХТО являются температура нагрева и продолжительность выдержки. В основе любой разновидности ХТО лежат процессы диссоциации, адсорбции, диффузии. Диссоциация – получение насыщающего элемента в активированном атомарном состоянии в результате химических реакций, а также испарения. Адсорбция – захват поверхностью детали атомов насыщающего элемента, происходит с выделением теплоты. Диффузия – перемещение адсорбированных атомов вглубь изделия. Основными разновидностями химико-термической обработки являются:

1)Цементация - насыщение углеродом поверхностных слоев стальных изделий для повышения их закаливаемости, твердости, износостойкости и предела прочности. После цементации изделие подвергают закалке и отпуску. Цементируют стали с содержанием углерода 0,08...0,23%, поэтому после закалки сердцевина стального изделия сохраняет вязкость, а поверхностный слой приобретает высокие твердость и износостойкость. Диффузионное насыщение поверхностного слоя стали углеродом при цементации происходит из среды, называемой карбюризатором. Цементацию в твердом карбюризаторе проводят в специальных ящиках, засыпанных смесью древесного угля с углекислыми барием, кальцием или натрием. Изделия в ящике перекладывают слоями карбюризатора так, чтобы общий объем изделий составлял 10...15% от объема карбюризатора. Способ применяется в мелкосерийном производстве.“-“ 1)значительные затраты времени; 2)низкая производительность; 3)сложность автоматизации и громоздкое оборудование.

На практике применяют цементацию в твердом и газовом карбюризаторе (науглероживающей среде). Газовая цементация применяется в серийном и массовом производстве. Для ее осуществления используют разбавленный природный газ, среды контролируемого состава, получаемые в специальных генераторах, а также пары жидких углеводородов. “+” 1)возможность полной механизации и автоматизации процесса; 2)сокращение длительности процесса; 3)можно регулировать содержание углерода, изменяя соотношение составляющих атмосферу газов.

2)Азотирование - диффузионное насыщение азотом поверхностных слоев металлических изделий в целях повышения их износостойкости, предела выносливости и коррозионной стойкости. “+”более высокая твёрдость обработанного поверхностного слоя, чем при цементации. Азотированию подвергают детали из среднеуглеродистых легированных сталей. При азотировании изделия загружают в герметичные печи, куда поступает аммиак NH3 c определенной скоростью. При нагреве аммиак диссоциирует по реакции 2NH3→2N+3H2. Атомарный азот поглощается поверхностью и проникает вглубь изделия. Азотирование осуществляют при температуре 500...600°С в зависимости от вида изделий и необходимой толщины азотированного слоя.

3)Цианирование -ХТО, при которой поверхность насыщается одновременно углеродом и азотом. Осуществляется в ваннах с расплавленными цианистыми солями, например NaCN, с добавками солей NаCl, BaCl. При окислении цианистого натрия образуется атомарный азот и окись углерода: 2NaCNO + O2 → Na2CO3 + CO + Naт.Цианированный слой обладает высокой твердостью и хорошо сопротивляется износу.

4)Диффузионная металлизация – ХТО, при которой поверхность стальных изделий насыщается: алюминием, хромом, кремнием, бором и др.При насыщении хромом процесс называют хромированием, алюминием – алитированием, кремнием – силицированием, бором – борированием. Можно проводить в твердых, жидких и газообразных средах. Жидкая диффузионная металлизация проводится погружением детали в расплавленный металл (алюминий).Газовая диффузионная металлизация проводится в газовых средах, являющихся хлоридами различных металлов.Диффузионная металлизация – процесс дорогостоящий, осуществляется при высоких температурах (1000…1200ºС) в течение длительного времени.

5)Сульфоцианирование – одновременное насыщение поверхностного слоя стальных деталей серой, углеродом и азотом. Этот процесс применяют главным образом для упрочнения деталей трения, кот. изготавливают из закаленной стали и чугуна. Обеспечивает высокий коэффициент трения и износостойкость обработанных деталей.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]