Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

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

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Покрытие стали в газовой среде -> Покрытие стали в газовой среде

Покрытие стали в газовой среде

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9 

МЕТОДЫ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В ГАЗОВОЙ АТМОСФЕРЕ

Темой дальнейшего изложения является образование поверхностных слоев на черных металлах в реакционноактивных газах при повышенных температурах. Соотношения концентраций и фазовая структура поверхностного слоя изменяются в зависимости от структурного состояния основного металла при совместном воздействии химической и термической обработки. Рассматриваемые здесь процессы отличаются от других химико-термических способов (например, применения порошков и расплавов) агрегатным состоянием реакционной среды и предпочтительным протеканием процессов диффузии в твердом теле, а не процессов осаждения веществ из паровой (или газовой) фазы. Из множества способных к диффузии веществ применяют преимущественно углерод, азот (содержание которых может при обработке и увеличиваться, и уменьшаться), серу, кислород, хром, кремний, алюминий, молибден, титан и ванадий (только для обогащения поверхностного слоя) каждое отдельно и в различных сочетаниях, обеспечивая формирование поверхностного слоя из газовой фазы. Обработке в газовой фазе подвергают главным образом сталь, но также и тугоплавкие металлы и твердые сплавы.

Для развития указанных процессов характерно ограничение применения порошковых или соляных ванн и их замена газовой атмосферой для повышения производительности и расширения сортамента изделий, обрабатываемых в данной среде. Особенно четко проявилось это развитие при совершенствовании наиболее важных в народном хозяйстве традиционных способов изменения содержания углерода и азота в поверхностном слое стали.

Общим для всех способов является основной принцип массопереноса и формирования поверхностного слоя. Способное к диффузии вещество подводится из реакционной газообразной среды к поверхности твердого тела или отводится из твердого тела в эту среду (рис. 6.1). Вследствие реакции с газом активность способного к диффузии вещества у металлической поверхности изменяется и в поверхностном слое создается градиент его концентрации. Этот градиент и вызывает процесс диффузии. На поверхности металла осуществляются процессы подвода (или отвода) диффузионноспособного вещества в ходе реакций каталитически ускоренной термической диссоциации молекул газа, а также окислительно-восстановительных реакций и реакций замещения. Образовавшиеся поверхностные слои имеют некоторый профиль концентрации диффундирующего вещества; в простейшем случае они однофазны, но часто состоят из различных фаз и, в частности, могут иметь слоистую структуру.

Изменение концентраций (активностей), а также фазовые и структурные изменения в поверхностном слое (а иногда и в основном металле) обусловлены совместным воздействием химического и термического режимов (т. е. изменения состава газа и температуры, рис. 6.2).

Входные параметры процесса (определяются состоянием поставки изделия): материал (химический состав, структура, твердость, прочностные свойства); конструкция изделия (размеры); напряженное состояние; микрогеометрия поверхности (шероховатость).

Параметры химико-термической обработки (определяются конструкцией агрегата, технологическим процессом, условиями измерения, управления, регулирования): скорость нагрева; температура обработки; продолжительность обработки; скорость охлаждения; промывка перед обработкой и после нее; состав газа и скорость его движения при температуре обработки; продолжительность процесса.

Выходные параметры процесса (характеристика обрабатываемого изделия, в скобках — метод определения свойств). Материал: структура сердцевины (металлографический шлиф); свойства сердцевины (измерение твердости); структура по-

верхностного слоя (металлографический шлиф); свойства поверхностного слоя (снятие кривых изменения твердости и определение эпюры внутренних напряжений по глубине слоя); микрогеометрия поверхности.

Комплексные свойства (испытание на прочность).

Конструктивная форма детали (определение изменения размеров).

Кроме того, для интенсификации процесса могут быть применены и другие способы воздействия, например изменение давления, тлеющий разряд и ультразвук.

Множество возможных комбинаций основного металла с диффундирующими веществами совместно с термически управляемыми изменениями структуры позволяет получить поверхностный слой, пригодный для самых разнообразных целей, в частности для работы на износ, в условиях коррозии и на усталость.

6.1. ПРОЦЕССЫ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ из ГАЗОВОЙ ФАЗЫ. ОБЗОР ТЕХНИЧЕСКИ ВАЖНЫХ РЕАКЦИЙ МЕЖДУ ЧЕРНЫМИ МЕТАЛЛАМИ И ГАЗАМИ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Диффундирующие вещества, очевидно, поступают к обрабатываемой поверхности в атомарном виде независимо от типа реакции и температуры и затем внедряются в решетку основного металла. Сначала происходит изменение концентрации твердого раствора. Какая-либо новая фаза при такой схеме может образоваться в результате превышения растворимости в твердом состоянии, в результате процесса выделения или структурного превращения. Согласно рис. 6.1 ход реакции может быть отнесен к двум типам: нарастание фаз на поверхности основного металла и изменение химического или фазового состава в поверхностной зоне основного металла. Например, при азотировании образовавшиеся нитриды железа врастают в основной металл, тогда как при нанесении карбида титана (из титана, подведенного к поверхности, и из углерода, продиффундировавшего к поверхности из объема основного металла) может образоваться нарастающий слой.

При многокомпонентной диффузии возможны многочисленные комбинации металлов и неметаллов. Диффузия может протекать и одновременно, и последовательно. Технический интерес представляет, например, одновременное обогащение титаном и углеродом, а также азотом, углеродом и кислородом. Процессы мас-

сопереноса внутри материала непосредственно определяют формирование поверхностного слоя. Предпосылкой для диффузии в поверхностном слое является изменение поверхностной концентрации (точнее поверхностной активности) диффундирующего вещества под влиянием реакций, протекающих на поверхности. Достаточно определенны условия диффузии в твердом растворе, например при науглероживании аустенита. Однако в большинстве случаев условия диффузии более сложны, поскольку уже на ранней стадии или только в дальнейшем процессе изменения концентрации образуются новые фазы или исчезают имеющиеся. Эти явления обусловливаются либо зависящими от активности фазовыми превращениями, либо процессами выделения, что нередко ведет и к образованию соединительного слоя. Например, в ходе обезуглероживания стали может произойти превращение твердого раствора y-Fe в a-Fe. В таком случае образуется ферритный поверхностный слой, граница раздела которого с аустенитным материалом перемещается в процессе обезуглероживания внутрь. Углерод должен диффундировать из у-твердого раствора к границе раздела аустенит—феррит и затем отводится через a-твердый раствор к поверхности.

Вид образующегося поверхностного слоя влияет не только на свойства материала, но и на ход массопереноса. В зависимости от выбранного основного металла, диффундирующих веществ (элементов) и условий реакции образуются характерные продукты реакции в виде поверхностного слоя, разделяющего основной металл и газовую фазу. Соответствующие примеры представлены. Продуктами реакции в поверхностных слоях могут быть либо фазы типа твердого раствора железа с различными профилями концентрации, либо соединения со структурами внедрения, либо интерметаллические фазы, что влияет на дальнейшее развитие диффузии. Кроме того, можно ожидать, что на ход процессов на поверхности должны влиять изменения фазы, находящейся в контакте с газом.

На свойства изделий с образовавшимися поверхностными слоями большое влияние оказывают также процессы, протекающие при охлаждении от температуры обработки до комнатной. Процессы фазового превращения и выделения новых фаз зависят от различий в структуре материала по поперечному сечению и от скорости охлаждения в данном сечении.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.12.11   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

15:22 Пруток ВНЖ-95

15:22 Пруток из вольфрамового сплава ВНМ 3-2

15:21 Вольфрамовые шарики

15:15 Вольфрамовые электроды WL-20

15:09 Пруток молибденовый

15:08 Пруток ВНМ 5-3

15:07 Порошок молибденовый МПЧ со склада в Москве

15:02 Пруток вольфрамовый

13:25 Прием , Самовывоз черного и цветного лома. Круглосуточно.

09:18 Сервисное обслуживание и ремонт винтовых компрессорных агрегатов

НОВОСТИ

22 Июня 2017 18:37
Поворотный пешеходный мост через реку Халл в Англии (11 фото, 1 видео)

22 Июня 2017 17:08
Пилотируемый мультикоптер

22 Июня 2017 17:32
Мировой выпуск прямовосстановленного железа в мае 2017 года вырос на 8,5%

22 Июня 2017 16:47
”Амур Золото” продолжает строительство ЗИФ на месторождении Перевальное

22 Июня 2017 15:05
Мировой выпуск стали в мае 2017 года вырос на 2%

22 Июня 2017 14:10
”ЮУМЗ” изготовил и отгрузил оборудование для Сахалинской ГРЭС

22 Июня 2017 13:47
Китайская добыча железной руды за 5 месяцев выросла на 10,4%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Каркасные металлоконструкции – основа промышленных и жилых сооружений

Металлокассеты их виды и использование для обустройства фасадов

Принцип работы и особенности эксплуатации бытовых автоматических выключателей

Экономпанели и аксессуары к ним для оснащения торговых помещений

Мебельная фурнитура для шкафов

Квадрат горячекатаный

Легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК)

Разнообразие изделий для тюнинга стрелкового оружия

Силикатно-кальциевые материалы для изготовления отопительного оборудования

Применение паллетных и консольных стеллажей для складского хранения

Световые короба (лайтбоксы). Технология производства и виды

Как подобрать промышленный компрессор?

Надувные матрасы для комфортного отдыха

Грузоподъемная и специальная техника

Основные разновидности нержавеющих листов и их применение

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

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

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.