Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Плавка и розлив металлов -> Процессы термообработки в газовой атмосфере -> Процессы термообработки в газовой атмосфере

Процессы термообработки в газовой атмосфере

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  22  23  24  ...  31  32  33  ...  44  45  46 

на равновесии СО/СО2. В этом случае при окислении цианида образуется прежде всего цианат:

2NaCN + О2-> 2NaCNO, (6.22)

а при окислении последнего образуется карбонат:

2NaCNO + О2->Na23 + CO + 2N. (6.23)

Карбонаты в свою очередь находятся в равновесии с двуокисью углерода, согласно уравнениям (6.20) и (6.21), и соответствующими щелочноземельными элементами или их окислами. Как следует из уравнения (6.23), в результате этой реакции образуется также атомарный азот, который в определенном количестве наряду с углеродом диффундирует в сталь. Поскольку это насыщение азотом изменяет закаливаемость стали, необходимо обязательно учитывать небольшое, однако существующее азотирующее действие цианидных ванн для цементации.

Как и в случае порошков, расплавленные науглероживающие соли используются с активизатором или без него. Соляные ванны с активизатором носят название ванн для глубокой цементации и применяются при цементации на глубину от 0,5 до 2 мм. Ванны для неглубокой цементации используются при цементации на глубину менее 0,5 мм.

Для уменьшения скорости окисления ванны кислородом воздуха цианидные ванны покрывают графитом (так называемое защитное угольное покрытие).

Состав ванн контролируют путем определения содержания цианидов и цианатов, а также науглероживающего действия расплава по методу металлической фольги. Стальная фольга толщиной 0,05—1 мм или токарная стружка с известным содержанием углерода опускается в ванну и выдерживается в ней до тех пор (около 20 мин), пока она полностью не процементируется. Определенное после этого содержание в ней углерода, как правило, соответствует содержанию углерода в слое цементируемой заготовки. Рекомендуется периодически перепроверять правильность описанного метода измерения с помощью химического анализа при ступенчатом сошлифовывании заготовки.

Цианиды являются ядами первой категории. Для уменьшения опасности при работе с науглероживающими солями были разработаны составы науглероживающих солей без цианидов на основе карбида кремния.

Цианатная реакция, согласно уравнению (6.23), используется также и при жидкостном азотировании. Соляные ванны для азотирования содержат смеси из 25—35% NaCN и 25—40% KCNO (остальное — наполнители) и работают при температуре от 550 до 570° С. Выше 600° С они разлагаются. При температуре азотирования образуется атомарный азот, являющийся диффузионно активным компонентом. В небольшом количестве высвобождается также диффузионно активный углерод.

Промежуточное положение между азотирующими и цементирующими солями занимают соли для нитроцементации. Рабочая температура этих солей и их состав согласованы таким образом, что, как это следует из названия, оба диффузионных процесса протекают одновременно.

Так как, с одной стороны, передача тепла от жидкой фазы к твердому телу выше, чем от газовой фазы, и, с другой стороны, расплавы защищают заготовки от воздействия кислорода воздуха, термообработка в соляных ваннах получила широкое распространение. Наряду с ранее упомянутыми реактивными солями различают в зависимости от назначения соли, используемые в ваннах для отпуска, отжига или закалки. Как правило, эти соли не реагируют с материалом заготовок.

В зависимости от их температур плавления соли подразделяются на три группы: 1) нитраты и нитриды для температур отпуска примерно до 550° С; 2) хлориды и карбонаты для температур отжига и закалки до примерно 900° С; 3) хлориды для высоких температур закалки (инструментальные стали для горячих штампов и быстрорежущие стали) примерно до 1350° С.

Температура плавления, области применения и диапазон рабочих температур упомянутых солей приведены в табл. 6.6 и 6.7.

При повышении температуры нитраты разлагаются до нитритов и окислов. Металл тигля и заготовки при этом действует как катализатор. Поэтому температурный режим работы ванн с азотнокислыми солями ограничен только 550° С.

При обработке в таких ваннах легких металлов необходимо ежесуточно определять содержание нитритов и окислов. Кроме того, в этих ваннах допускается обработка только одного вида материала, т. е. или материалов на основе железа (сталей и чугунов), или сплавов на основе определенного цветного металла. Не допускается как одновременная, так и последовательная обработка сплавов различных металлов. Цианиды реагируют с нитратами. Если в ванну с азотнокислыми солями вводится слишком большое количество цианидов, реакция может протекать настолько бурно, что соли выбрасываются из тигля. Поэтому при применении в качестве нагревательной среды в отпускных ваннах азотнокислых солей следует следить за тем, чтобы заготовки попадали в эти ванны только из закалочных ванн, содержащих не более 10% цианидов.

Отжиговые и закалочные ванны на основе хлоридов и карбонатов не представляют подобных проблем. Следует, однако, обращать внимание на то, чтобы остатки соли, осевшие на поверхности заготовок после обработки, не оказывали затем корродирующего действия. В связи с этим заготовки после закалки нужно хорошо промывать. При более высоких температурах примерно 700° С ванны, не содержащие цианида, оказывают обезуглероживающее действие. Поэтому в закалочные ванны вводят небольшие добавки цианида.

Из соляных ванн необходимо удалять шлам в соответствии с предписанием технологии. Это необходимо выполнять тем строже, чем выше рабочая температура ванны. Конечно, тигли не должны быть целиком заполнены солями. Степень заполнения ванны должна быть около 80%.

Различные соли реагируют друг с другом. Поэтому в технологии должна быть указана возможная последовательность обработки заготовок изделий в различных ваннах.

Как уже говорилось в разделе 6.1.2, твердые и жидкие реактивные среды все в возрастающей степени вытесняются газообразными, поскольку последние обеспечивают более равномерное взаимодействие с изделием и работа с ними обеспечивает лучшую чистоту и безопасность. Вследствие большой роли газообразных реактивных сред в процессах термообработки защитным и реакционным газам, а также агрегатам для их получения был посвящен отдельный раздел (6.1.2.6). В настоящем разделе остается рассмотреть вспомогательные материалы, которые применяются при газовом азотировании. При этом методе обработки азот к заготовкам подается в активном атомарном состоянии (statu nascendi), так как при температуре азотирования 500—520° С, избыточном давлении 40— 50 мм вод. ст. на поверхности железа происходит диссоциация аммиака по следующей реакции:

2NH3-> ЗН2 + 2N. (6.24)

Степень диссоциации составляет от 20 до 30%.

При использовании различных методов химико-термической поверхностной обработки часто требуется, чтобы отдельные участки заготовок оставались «мягкими». В практике получили распространение разнообразные гальванические покрытия этих участков. Для предохранения от науглероживания используют медные покрытия, а для предотвращения азотирования — оловянные покрытия. Олово плавится при температуре азотирования, однако при достаточно тонком слое из-за поверхностного натяжения не стекает. Оно образует плотное покрытие в отличие от гальванических медных покрытий, которые всегда в некоторой степени являются пористыми и поэтому частично проницаемыми. Имеются также пасты для покрытия, которые применяют главным образом при твердой (порошковой) цементации.

К другой важной группе вспомогательных материалов относятся закалочные среды. Наибольшее техническое значение имеют жидкие среды. Спокойный воздух в качестве газообразной охлаждающей среды используют в основном при нормализации. Высоколегированные инструментальные стали принципиально можно для закалки также подвергать охлаждению в струе сухого воздуха, однако хорошая равномерность охлаждения и воспроизводимость результатов обеспечивается при закалке в жидких средах (при погружении в горячую соляную ванну или в масло), так что на практике применяются в основном эти среды.

Использование в качестве закалочных средств твердых веществ, имея в виду охлаждение в так называемом «кипящем слое», распространено пока не очень широко.

Жидкие закалочные среды разделяются на две группы, различающиеся по температуре кипения среды с учетом отношения этой температуры к температуре закалки заготовок. Соляные и металлические расплавы кипят при температурах выше температуры закалки стали. Процесс закалки в них основан на передаче тепла с помощью конвекции.

Вода, водные растворы, эмульсии и масла кипят при температурах ниже температур закалки стали. Процесс закалки при погружении в них заготовок описывается тремя характеристическими фазами: 1) непосредственно после погружения горячей

заготовки в такую ванну на ее поверхности закалочная среда испаряется (нежелательное явление в общем процессе охлаждения); 2) с увеличением газообразования разрушается обволакивающая заготовку паровая оболочка (фаза кипения); 3) после охлаждения заготовки до температуры, при которой жидкость больше не испаряется, тепло от нее отводится с помощью конвекции.

Единственным разумным способом оценки закалочной способности данной среды является определение скорости охлаждения образца путем измерения его температуры в процессе закалки. Для этого в цилиндрический образец вводят термопару, как это показано на рис. 6.64. Термоэлектродвижущая сила, которая пропорциональна фактической температуре, дифференцируется по времени и определяется зависимость скорости охлаждения от температуры образца. Вид получаемых при этом кривых приведен на рис. 6.65,

Абсолютная величина скорости охлаждения и температура, соответствующая максимуму скорости охлаждения (см. рис. 6.65), зависят не только от закалочной среды, но и от материала образца. Это необходимо учитывать при сравнении результатов, полученных различными авторами, а также при сопоставлении охлаждающей способности, определенной по кривым скорости охлаждения, с характеристиками превращений в сплавах железа по термокинетическим диаграммам. Пересчет можно произвести, зная коэффициенты теплопередачи и теплопроводность в различных материалах образца (рис. 6.66),

Высокую охлаждающую способность в качестве закалочной среды имеет вода. Поскольку при охлаждении водой образование паровой оболочки (рубашки) протекает очень интенсивно, может возникнуть ряд отрицательных явлений. Паровая оболочка на первой стадии закалки может быть настолько стабильной, что она не разрушается до тех пор, пока заготовка не охладится до достаточно низкой температуры. Поэтому, например, при использовании воды в качестве охлаждающей среды скорость охлаждения при высоких температурах небольшая (рис. 6.67). Напротив, в районе температур мартенситного превращения вода обеспечивает высокую скорость охлаждения сталей. С точки зрения желаемого хода кривой охлаждения, согласованного с характером протекающих при охлаждении превращений (с учетом объемных изменений) влияние охлаждающей среды должно быть как раз обратным (см. раздел 1.3).

Для уменьшения интенсивности образования паровой оболочки при закалке всегда используется не свежая, а уже прокипевшая отстойная вода, в которой газы больше не могут растворяться. Еще более радикально действуют добавки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  22  23  24  ...  31  32  33  ...  44  45  46 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.02.10   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:01 Производим и реализуем винтовые сваи

10:11 Техническое освидетельствование и испытания стеллажей

12:46 Трубы 159х8

12:46 Трубы 159х6

12:44 Трубы 76х6

12:41 Трубы 60х5

15:41 TransSteel2200 компактный сварочный инверторный источник

19:45 Zinc powder 66 isotope Zn-66

11:26 КСМ:Лайн - сериализация и агрегация выпускаемой продукции

11:22 Труба б/у 530х8

НОВОСТИ

22 Мая 2018 17:07
Аппарат для точечной сварки из микроволновки

20 Мая 2018 17:53
Самые необычные скульптуры из металла (21 фото)

24 Мая 2018 11:03
”Электроцинк” готовит к запуску новый конечный абсорбер

24 Мая 2018 10:13
”Загорский трубный завод” представил новую концепцию развития рынка труб в ППУ изоляции

24 Мая 2018 09:49
Горняки Приамурья добыли за четыре месяца года 1,2 млн. тонн угля

24 Мая 2018 08:07
”ММК” начнет выпуск проката для условий Крайнего Севера

23 Мая 2018 17:02
”Атоммаш” отгрузил оборудование для крана ”Витязь”

НОВЫЕ СТАТЬИ

Основные направления проектирования холодильных камер

Идеи для интересного проведения праздника

Как проводится гибка металла в условиях промышленного предприятия

Концентрация и расход пергидроля для очистки бассейна

Рентабельная торговля: как выбрать оптимальные стеллажи для магазина

Стальные вентиляционные решетки: виды, конструктивные и стилевые нюансы

Подъемное складское оборудование - распространенные типы

Пломбы для опломбирования

Бетонные лотки от DRENLINE – ваше эффективное решение задачи строительства водоотвода

Входные металлические двери с отделкой МДФ

Фланцы ГОСТ 12820-80: преимущества и особенности продукции

Особенности выбора и классификация металлочерепицы

Профнастил для забора - какой бывает и как его отличить от других видов

Профнастил в строительстве - основные виды и использование

Профнастил, как выбрать его правильно?

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

ПАРТНЕРЫ

Обратите внимание на широкий ассортимент металлопроката от нашего партнера https://scsmp.ru "Сибирского Центра Стали"

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2018 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.