Углеродистые стали. Диффузионная металлизация

УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ И ЧУГУНЫ

ЛЕКЦИЯ № 10

Диффузионная металлизация

Диффузионная металлизация – процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стальной детали различными металлами и неметаллами.

Различают газовую, жидкостную и твердую металлизацию.

Газовая металлизация проводится в среде газообразных хлоридов (AlCl₃, CrCl₃, SiCl₄) при t = 1000 – 1100 °С. При контакте с металлической поверхностью протекает процесс разложения хлорида

2AlCl₃ → 2Al + 3Cl₂

с образованием атомарного насыщающего элемента, который диффундирует в поверхностный слой детали.

Жидкостная металлизация проводится путем погружения детали в расплав металла.

Твердая металлизация проводится в твердой активной массе, включающей ферросплавы (FeCr, FeAl, FeSi) и NH₄Cl при взаимодействии которых образуются газообразные хлориды металлов.

Толщина диффузионного слоя составляет 0,2 – 1,0 мм.

Применяют следующие виды диффузионной металлизации.

Алитирование – процесс насыщения поверхностного слоя алюминием. Детали приобретают повышенную коррозионную стойкость благодаря образованию на поверхности плотной пленки Al₂О₃, предохраняющей металл от окисления.

Хромирование – насыщение хромом, обеспечивает жаростойкость до 800 °С, высокую коррозионную стойкость в пресной и морской воде, в кислотах.

Силицирование - насыщение кремнием, придает высокую стойкость поверхности деталей в серной, соляной и азотной кислотах.

Борирование - насыщение бором, придает поверхности исключительно высокую твердость (до HV 2000), износостойкость и коррозионную стойкость в различных средах.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение химико-термической обработки стали.

2. Назовите цели и этапы цементации.

3. Какой вид термической обработки после цементации применяется при изготовлении особо ответственных деталей?

4. В чем сущность процесса азотирования стали? Каковы цели азотирования?

5. В чем заключается процесс цианирования стали? Каковы цели азотирования?

6. В чем заключается процесс диффузионной металлизации? Назовите виды диффузионной металлизации и их назначение.

На долю углеродистых сталей приходится 80 % от производства всех металлов и сплавов.

Углеродистые стали имеют следующие достоинства:

1. Низкая стоимость.

2. Удовлетворительные механические свойства (стали относятся к сталям нормальной прочности).

3. Хорошая обрабатываемость резанием.

Недостатки углеродистых сталей:

1. Низкая технологичность при термической обработке. Стали имеют высокую критическую скорость закалки, закаливаются только в воде, что вызывает деформацию деталей. Для получения одинаковой прочности с легированными сталями их подвергают низкому отпуску (легированные стали – высокому отпуску, полностью снимающему закалочные напряжения), что сохраняет в детали высокие закалочные напряжения.

2. Небольшая прокаливаемость (менее 12 мм).

3. Низкая коррозионная стойкость.

Дата добавления: 2017-01-13