Цианирование стали

Під цианірованіем розуміють процес одночасного насищення сталі вуглецем і азотом. Ведення процесу цианировашя в розплавлених солях (рідких ваннах) забезпечує велику продуктивність процесу. Особливі властивості стали, поверхневий шар якої насичений одночасно азотом і вуглецем, обумовили впровадження цього процесу і промишленості.

Цианіровання можна проводити у твердих, рідких і газоподібних середовищах. Тому розрізняють тверде, рідке і газове цианірование (останнє іноді називають нитроцементацій).

Тверде цианирование здійснюють аналогічно твердої цементації, тільки карбюризатор містить ціаністі солі. Процес по продуктивності значно менш ефективний, чим рідке і газове цианирование, і тому не може бути рекомендований для широкого впровадження.

Рідке цианирование — найбільш розповсюджений вид цианирования стали — проводять у розплавлених ціаністих солях.

Хімізм утворення активних атомів азоту і вуглецю складається в наступних реакціях — розкладання ціаністих соле з утворенням вільних атомів вуглецю й азоту і дифузії

у глиб металу.

Газове цианирование здійснюють у суміші науглероживающих і азотирующих газів (наприклад, суміш светильго газу й аміаку).

Результати цианировании визначаються глибиною шаруючи і нцентрацией вуглецю й азоту в поверхневому шарі. На склад і властивості ціанованого шару особливий вплив робить

температура цианирования. Підвищення її збільшує зміст вуглецю в шарі,зниження — збільшує зміст азота.

Оскільки цианирование — одночасне насичення стали вуглецем і азотом — як би комбінований процес цементації й азотування, то, спрощуючи представлення про процес, можна сказати, що при високій температурі процес більше наближається до цементації, а при низкою — до азотування. Тому цианирование розділяють на високотемпературне при 800—950° С и низькотемпературне при 500—600° С.

Низькотемпературне цианирование застосовують для інструмента зі швидкорізальної сталі (див. гл. XVII, п. 4), а також і для средньовуглиродистих сталей. Останнє одержало назву тенифер-процес і складається в насиченні стали азотом (і в значно меншому ступені вуглецем) у ціаністих солях (40%KCN+60%NaCN), через яку пропускають сухе повітря. Процес насичення протікає при 570° С в плин 0,5— 3 ч.

У результаті такої обробки на поверхні виникає тонкий (10—15 мкм) карбонитридний шар Fe3 (N, З), що володіє гарним опором зносу і менш тендітний, чим чисті карбіди (Fe₃C) чи нітриди (Fe₃N). Під цим шаром лежить шар азотистого твердого ферита (на легованих сталях HV 600—1000) товщиною 0,2—0,5 мм.

Високотемпературне цианирование (цей процес також називають рідинною цементацією), застосовують для середньо- і низковуглеродистих сталей, простих вуглиродистих і легованих.

У порівнянні з цементованим, ціанований шар має більш високий опір зносу, більшим твердістю, кращим опором корозії. Цианирование підвищує також усталостную міцність¹.

Більш низька температура процесу цианирования і менша його тривалість не приводять до росту зерна, як це буває при цементації. Тому після цианирования відразу проводять загартування, у результаті чого виходить висока твердість

поверхні..

Ціаністі солі отрутні, і це є істотним недоліком цианирования. Тому цианирование звичайно проводять у спеціально виділених приміщеннях, у яких строго дотримуються правила техніки безпеки. Багаторічний досвід

роботи показує, що при ретельному дотриманні правил техніки безпеки ціаністі ванни для обслуговуючого персоналу зовсім нешкідливі.

Після цианирования деталі здобувають матову красиву поверхню, тому ціаністі ванни часто використовують для додання «товарного» виду продукції. Для цього деталі досить нагріти під загартування в ціаністих ваннах без витримки.

Це — також одна з областей застосування рідких ціаністих ванн.

Дата добавления: 2015-05-26