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

14:08 Титановый круг 180х310 мм

10:18 Балка 40К5 ст09Г2С, ст3

06:43 Рельсы Р24

23:05 Циклоны-пылеочистители, мультициклоны, искрогасители

22:57 Скрубберы, аппараты мокрой газоочистки

22:53 Конвейеры шнековые

22:48 Фильтр напорный (силосный) для бункеров

18:29 Ножницы гильотинные кривошипные EPU

15:34 Цинковый анод

15:32 Полособульб

НОВОСТИ

14 Октября 2018 17:11
Паркур робота Atlas

11 Октября 2018 10:44
Стальные решетчатые башни, имеющие мировую известность (45 фото)

16 Октября 2018 10:30
Выпуск стали в США за вторую неделю октября вырос на 1,6%

16 Октября 2018 09:37
Промежуточный результат добычи ООО ”Даксиб” – 160,6 кг золота

16 Октября 2018 08:18
Энергоцех ”Уралэлектромеди” запустил новое электротехническое оборудование

16 Октября 2018 07:50
Операционные результаты ”Группы НЛМК” за 3-й квартал 2018 года

15 Октября 2018 17:49
Японский экспорт жести в августе вырос на 2,4%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Преимущества и особенности расчета методом конечных элементов в производстве

Телетрейд Групп: сравнение торговых инструментов

Обзор популярных моделей гаражных ворот и критерии их выбора

Производство на заказ нестандартных дверей

Входные двери: основные критерии выбора качественной модели

Угловые и другие типы современных кухонь для комфортной жизни

Ходовые запчасти для двигателей автомобилей

Особенности складских услуг по хранению различных грузов

Грунты и почвы для садов и дач

Горно-шахтное оборудование

Какие стандарты предъявляются к современным системам теплоснабжения

Изготовление металлоконструкций и архитектурных металлоформ

Утилизация оргтехники и других промышленных отходов

Диодные косметические лазеры и фотоэпиляторы

Основные материалы верхнего строения ЖД пути

Сталь конструкционная углеродистая

Сталь конструкционная низколегированная

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

ПАРТНЕРЫ

Рекомендуем приобрести металлопрокат в СПб от компании РДМ.

 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.