Азотирование

Цементация в твердой среде

Цементация

Практика ХТО

ХТО, в зависимости от агрегатного состояния насыщающей смеси разделяется на:

· ХТО в твердой смеси

· ХТО в жидкой смеси

· ХТО в газах

Однако, часто твердая насыщающая смесь является исходным компонентом получения газовой среды.

С точки зрения теории, по способу образования активного элемента, методы ХТО стоит разделить на:

1) Метод насыщения твердофазный

2) - газофазный

3) - парофазный

4) - жидкофазный

В зависимости от вида насыщающего элемента, различают такие ХТО:

1) Насыщение неметаллами: цементация, азотирование, нитроцементация (цианирование), силецирование, борирование, сульфурирование;

2) Насыщение металлами или диффузионная металлизация: алетирование, хромирование, хромоалитирование, титанирование;

3) Диффузионное удаление элементов: обезводораживание, обезкислораживание.

Цементацию проводят в твердой среде, газовой, реже жидкой или в пастах.

Цель цементации: получение высокой твердости и износостойкости на поверхности в сочетание с вязкой сердцевиной.

В соответствии с целью, цементации подвергают стали с 0,1 – 0,25%С (реже до 0,3%С).Стали обязательно должны быть качественными и хорошо розкислены. Используются как углеродистые стали, так и низкоуглеродистые легированные стали.

Цементация в твердой среде проводится с использованием твердого карбюризатора.

Карбюризатор – смесь древесного угля(березового) и активаторов, в качестве которых используют BaCO₃,Na₂CO_3.

Азотирование – это насыщение поверхности Азотом.

Цель азотирования: повышение поверхностной твердости и износостойкости, или повышение коррозионной стойкости.

Азотирование проводят чаще всего в аммиаке, пропуская его под горячими изделиями, при этом аммиак NH₃ дисоциирует:

2NH₃®2N+3H₂

Температура азотирование колеблется в широких приделах; в зависимости от необходимых свойств, она может быть от 500 – 850^оС. В соответствии с температурой процесса, изменяется и строение азотированного слоя, как при температуре азотирования, так и при комнатной температуре. Структура слоя при комнатной температуре также зависит от скорости охлаждения.

Тазотирован.	Состав слоя
При Тазотирован.	При быстром охлажден.	При медлен.охаждении
	e®g¢®g®a	e®g¢®g®a	e+g¢изб+g¢+(a+g¢)®a+g¢изб®a
	e®g¢®a	e®g¢®a	e+g¢изб+g¢®a+gизб®a

Температура Т=591^ОС – температура эвтектоидного превращения.

При азотировании сталей в соответственных нитридах, будет растворятся Углерод.

g¢=Fe₄(N,C), т.е образовываются карбонитридные фазы.

Увеличение содержания Углерода в стали ведет к уменьшению толщины азотированного слоя, так как Углерод уменьшает диффузионную подвижность Азота. Однако твердость азотированного слоя на Fe и углеродистых сталях является не достаточной. Кроме того, нитриды Fe легко коагулируют, начиная с 250^оС, и распадаются выше 560^оС. Т.е с повышением температуры, основное достоинство азотированного слоя, высокая HB и износостойкость. Азотированию рекомендуется подвергать легированные стали. В качестве лигирующих элементов выбирают элементы, легко образующие нитриды: Al, Cr, Mo, V, W, Ti. Нитриды этих элементов трудно коагулируют и повышают твердость азотированного слоя, как при комнатной температуре, так и при высоких температурах.

Дата добавления: 2015-03-29