Сварка. Резка. Металлообработка
Сварка  
Резка  
Металлообработка  
Оборудование для сварки, резки, металлообработки
сварка и резка металла металлообработка
Воскресенье, 04.12.2016, 11:07. Вы зашли как Гость
Форум | Главная | Регистрация | Вход | RSS

autoWelding.Блог

Металлы и сплавы [38]
Сварка [49]
Резка [11]
Конструкции [13]
Материалы и инструменты [26]
Промышленное производство [29]
Безопасность на производстве [16]
Интересные факты [56]
Выставки: Сварка. Резка. Металлообработка [38]

Сварка


Пайка. Напыление. Наплавка


Резка


Металлообработка


Справочник


К сведению


Наш опрос

Какая информация на портале Вам наиболее интересна?
Всего ответов: 3390

Добавить в закладки



Наша кнопка

Сварка. Резка. Металлообработка
Получить код кнопки



добавить на Яндекс

Главная » Химико-термическая обработка стали - залог улучшения качества

Химико-термическая обработка стали - залог улучшения качества


Рекомендуем приобрести:

Сварочные столы и плиты TEMPUS - в наличии на складе!
Большой выбор: Стол стационарный, Стол подъемный, Стол пятисторонний, Комплект оснастки
Доставка по всей России!


Химико-термическая обработка стали (ХТОС) – это процесс изменения свойств поверхности исходного стального материала, заключающийся в комбинированном воздействии на  него термического и химического факторов с целью необходимых изменений свойств, состава и  структуры  приповерхностного слоя стали.

Подобная обработка применяется главным образом для направленной модификации химического состава и физических характеристик поверхностей – повышения износоустойчивости, твердости и коррозионной стойкости изделий из стали. Сущностью ХТОС является  совокупность технологических операций по термообработке с насыщением поверхности материала различными необходимыми химическими элементами на фоне воздействия высоких температур. В качестве таких элементов возможно использование углерода, азота, алюминия, кремния, хрома и других химических элементов. ХТОС в настоящее время является одним из наиболее применяемых видов немеханической обработки металла с целью достижения необходимых эксплуатационных свойств.

Наибольшее практическое распространение пролучили способы технологического насыщения приповерхностного участка стали такими элементами, как углерод и азот. Насыщение может происходить этими элементами как по отдельности, так и в виде их сочетания. Соответственно этому различают процессы, получившие название цементации, азотирования, нитроцементации, цианирования. Значительно реже применяют ХТОС такими элементами, как хром (процесс хромирования), бор (борирование), кремний (силицирование) и алюминий (алитирование).

Приповерхностное насыщение стальных изделий атомами  металлов является более энергоемким  и длительным, чем аналогичное насыщение стали атомами азота и углерода. Дело в том, что во втором случае диффузия атомов неметаллов протекает легче в решетке атомов железа. В общем и целом с помощью ХТОС достигается повышение износостойкости и твердости стали, ее кавитационной и коррозионной стойкости.  При этом  на поверхности стальных изделий возникает эффект благоприятных остаточных напряжений сжатия, что приводит к увеличению  надежности и долговечности.

Проведение процесса ХТОС осуществляется в несколько этапов, в которые включены следующие стадии:

формирование активных атомов в среде насыщения вблизи приповерхностного слоя или непосредственно на самой поверхности стали;

операция адсорбции (сорбции) сформированных насыщающих активных атомов средой поверхности насыщения (возможна как физическая, так и химическая);

осуществление диффузии — перемещения адсорбированных атомов в кристаллическую решетку материала  обрабатываемой поверхности (она задает такой важнейший параметр ХТОС, как  толщина упрочненного слоя).

Под цементацией понимают ХТОС путем  поверхностного насыщения малоуглеродистой (уровень углерода до 0,2%) или легированной стали при температуре порядка 900...950°С - твердым (обработка с помощью твердого карбюризатора), а при 850...900°С - газообразным (цементация газовым агентом) углеродом с проведением последующей закалки и отпуска. Целью цементации и выполнения последующей термообработки является обеспечение повышения твердости и износостойкости материала, а также повышение диапазона контактной выносливости приповерхностного слоя  изделия при сохранении вязкости в  сердцевине, что повышает выносливость изделия в целом в процессе изгиба и кручения.

Изделия, подвергаемые цементации, предварительно очищают. При этом поверхности, не подлежащие цементации, покрываются специальными защитными противоуглеродными покрытиями.

Вещества, которые включают в состав цементационной обмазки, называются карбюризаторами. На практике применяют твердые, жидкие и газообразные карбюризаторы.

В состав твердого карбюризатора включают  сажу - 55%, кальцинированную соду - 30%, щавелевокислый натрий - 15%, а также воду для образования сметаноподобной массы. Паста наносится на обрабатываемые участки изделия, после чего необходимо обеспечить ее высыхание. Затем подготовленное к цементации изделие помещается в печь, где выдерживается в интервале  2…2,5 часов при 900…920°С. Такая цементация создает толщину обработанного слоя около 0,7…0,8 мм.

Жидкостной вид  цементации проводится в печи-ванной, где и осуществляется науглероживание обрабатываемых изделий. В состав жидкого карбюризатора включают  соду – 75…85%, 10…15% хлористый натрий, 6...10% карбид кремния. Процесс проводится за 1,5…2 часа при 850...860°С; при этом толщина обработанного слоя не превышает 0,3...0,4 мм.

Газовая цементация производится в смеси газов (метан, окись углерода) в камерах при 900...950°С.

Азотирование стали – это ее поверхностное насыщение атомами азота путем воздействия атмосферы аммиака NН3 при 600...650°С. Азотированная сталь имеет очень высокую твердость, повышенную сопротивляемость коррозии даже при воздействии температур (500...520°С). Изделия, прошедшие азотированные, не подвержены короблению при охлаждении. Азотирование широко применяют при обработке ответственных деталей, таких, как зубчатые колеса, гильзы цилиндров, валы.

Нитроцементация стали – это поверхностное  насыщение изделий атомами азота и углерода  при высоких температурах с проведением последующих закалки и отпуска. Нитроцементация  повышает  износо- и коррозионную устойчивость, а также усталостную прочность. Газовая нитроцементация проводится при 840...860°С - нитроцианирование,  жидкостная – в расплаве солей, включающих группу NaCN, при 820...950°С – (жидкостной вид цианирования).

Нитроцементация эффективна для деталей сложной конфигурации из инструментальных сталей. Из-за токсичности применяется редко.

Борирование стали – это насыщение приповерхностного слоя стального изделия бором при 900...950°С, что повышает уровень износостойкости, твердости и других характеристик стальных изделий. Толщина слоя 0,05...0,15 мм. Процесс борирования очень эффективно использовать при изготовлении бурового и штампового инструментов.

См. также:


Категория: Металлы и сплавы | Просмотров: 2970 | Теги: химико-термическая обработка, сталь | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поделиться

Роботизация сварочных процессов



Роликоопоры из наличия



Поиск по порталу

Авторизация



Сварка. Самое читаемое


Резка. Самое читаемое


Обработка металлов. Самое читаемое


Случайное фото


On-line Калькулятор


RSS-ленты

Статьи autoWelding.Блог Схемы, чертежи, фото Предприятия
Профессиональный портал «Сварка. Резка. Металлообработка» © 2010-2016
При перепечатке материалов портала autoWelding.ru ссылка обязательна!