 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Казань" Erid: 2SDnjeHU93Z
| |
при высоких температурах нагрева сильно уменьшается, причем толщина слоя 0,35 мм в стали X10Q13 достигается за 10 мин. В случае жаропрочных сталей их азотирование можно сочетать со старением, например, при 680° С. По сравнению с обычным газовым азотированием время азотирования, необходимое для достижения слоя определенной толщины при этой более высокой температуре, также уменьшается. Мартенситно-стареющие стали азотируют также в процессе их отпуска (совмещают два этих процесса). Жидкостное азотирование проводится очень редко; оно требует нейтральных соляных ванн (хлориды), через которые продувают аммиак. 3.3.3. Борирование
При нагреве изделий в отдающих бор активных средах на поверхности стали образуются соединения бора; при борировании сталей имеют значение главным образом FeB и Fe2B. Так как растворимость бора в а- и у-железе очень мала (при 1000° С, например, —0,005%), после борирования имеется значительный слой соединений. Тощина этого слоя может доходить до 0,3 мм, обычно она составляет 0,15 мм. При этом микротвердость слоя равна 2000HV2. Характерным для боридных слоев является хорошее сцепление с матрицей. При двухфазном строении снаружи располагается слой Fe2B, а между ним и тонкой диффузионной зоной — слой FeB. Поскольку твердость FeB примерно на 100HV2 выше и это соединение значительно более хрупкое, стремятся по возможности уменьшить долю FeB.
Боридный слой придает изделию высокую износостойкость. Особенно подчеркивается пригодность борирования при сухом трении скольжения и качения, а также при трении со смазкой; важной особенностью борированных изделий является сохранение повышенной износостойкости до 800° С. Кроме того, следует отметить, что боридный слой характеризуется исключительно низкой способностью к схватыванию (свариваемости) в холодном состоянии, а также высоким сопротивлением против коррозии в кислотах и щелочах, против эрозии и кавитации. До настоящего времени борированию подвергались углеродистые и среднелегированные стали. В некоторых случаях высоколегированные инструментальные стали для холодной обработки или быстрорежущие стали могут быть заменены борированными среднелегированными сталями, например 55WCrV7.
В TGL21862/02 различают три рабочих процесса: газовое борирование, жидкостное борирование и твердое (порошковое) борирование. В табл. 3.8 приведены технологические параметры этих процессов борирования.
Согласно Кунсту и Шааберу, большое значение имеет борирование в порошках, которое отличается простотой и возможностью широкого варьирования процесса. Процесс борирования происходит через газовую фазу, причем его химические основы еще неизвестны. Новейшие результаты показывают, что применение водорода или вакуума не является необходимым.
Напротив, при доступе воздуха происходит ускорение процесса (ускоряющее действие осуществляет кислород). 3.3.4. Нитроцементация
При этом процессе химико-термической обработки поверхность изделия одновременно обогащается углеродом и азотом. Получаемая толщина слоя и его строение в значительной мере зависят от параметров процесса и состава стали. Известные в настоящее время процессы проводятся при температурах от 450 до 950° С. В зависимости от поставленной задачи различают три группы температурных режимов: от 800 до 950, от 600 до 790 и от 450 до 590°С.
Нитроцементация при высоких температурах является альтернативой цементации, причем в большинстве случаев температуры при нитроцементации несколько ниже. Как и в случае цементации, при нитроцементации химико-термическая обработка сочетается с закалкой (проводимой непосредственно с температуры нитроцементации). Таким образом, приходят к комбинированному процессу нитроцементационной закалки (см. TGL 21862/02). В нагруженном изделии поверхностный слой толщиной примерно 1 мм состоит из мартенсита, в котором растворены углерод и азот, 
продиффундировавшие при нитроцементации. Применяемые стали и способы загрузки деталей при высокотемпературной нитроцементации аналогичны тем, какие имеют место при цементации. Из-за повышенного содержания азота износостойкость слоя несколько выше, чем износостойкость цементированного слоя. Параметры процесса высокотемпературной нитроцементации приведены в табл. 3.9.
Очевидно, что в атмосферах, применяемых для нитроцементации, склонность к окислению поверхности ниже, чем в случае газовой цементации. По данным Лахтина, при нитроцементации не наблюдается уменьшений прокаливаемости, которое происходит из-за связывания легирующих элементов с кислородом в цементованных слоях при содержании азота <0,1%. 
Однако при содержании азота в нитроцементованном слое выше 0,4% появляется так называемая темная составляющая, которая приводит к снижению усталостной прочности.
Как следует из табл. 3.9, высокотемпературная нитроцементация проводится также в ваннах. Поскольку нагрев в соляной ванне осуществляется значительно быстрее, чем в газовой среде, время обработки в первом случае меньше. Чтобы избавиться от применения сильно ядовитых солей пытаются использовать красную кровяную соль (см. табл. 3.9).
В литературе упоминается также о проведении высокотемпературной нитроцементации в пастах. После нанесения пасты осуществляется индукционный нагрев до 1150° С, в результате которого уже через 20—30 с образуется слой толщиной до 0,15 мм.
Нитроцементация при средней температуре с последующей закалкой приводит к многофазному строению слоя. Внешняя часть слоя представляет собой мартенситную зону, которая затем плавно переходит в феррито-карбидную или перлитную основную структуру. Причиной появления мартенситной зоны является понижение температуры а—у-превращения за счет поглощения слоем азота: уже при невысокой температуре нитроцементации под влиянием азота происходит образование аустенита и, следовательно, при последующей закалке — мартенситное превращение. Параметры процесса нитроцементации при средних температурах также приведены в табл. 3.9.
Очень широко применяется нитроцементация при пониженной температуре. Развитие этого метода началось с азотирования ленты, когда в результате использования цианидов наряду с азотированием неизбежно происходила и цементация. При этих процессах в основном работают при температурах ниже температуры а—у-превращения в системе железо—азот, поэтому в слое не образуется аустенит. Полученные слои состоят из карбони-тридов и диффузионной зоны с повышенным содержанием азота и углерода. В этом отношении нитроцементация при пониженной температуре сравнима с азотированием. Очевидно, что одновременно происходящее науглероживание отличает этот процесс от чистого азотирования и сообщает ему то преимущество, что может быть устранено возможное при азотировании обезуглероживание. В то же время содержание углерода в поверхностном слое может повышаться. В этом отношении наиболее целесообразной является газовая нитроцементация. Кроме того, Пренозил указывает на то, что при этом можно одновременно повысить содержание кислорода в слое. В отличие от цементованных слоев окислы, очевидно, оказывают на нитроцементованные слои более благоприятное влияние. Аналогично азотированию нитроцементация при пониженных температурах используется для большого
Реклама. ООО "СНАБСТАЛЬ" Erid: 2SDnjdGEg5q |
| 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ