Химико-термическая обработка

ЗАДАНИЕ
Изучить теоретический материал
Составить конспект

ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ НАЗЫВАЕТСЯ НАГРЕВ ДЕТАЛЕЙ ДО ЗАДАННЫХ ТЕМПЕРАТУР В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ С ЦЕЛЬЮ ИЗМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА, СВОЙСТВ И СТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ НА ГЛУБИНУ ДО 4 ММ
Химико-термическая обработка

ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ
ПОВЫШЕНИЯ ТВЁРДОСТИ, ИЗНОСОСТОЙКОСТИ В ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ ПРИ СОХРАНЕНИИ ВЯЗКОЙ СЕРДЦЕВИНЫ.
ХТО ОСНОВАНА НА ДИФФУЗИОННОМ ПРОНИКНОВЕНИИ В КРИСТАЛЛИЧЕСКУЮ РЕШЁТКУ ЖЕЛЕЗА АТОМОВ РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ :
- ПРИ НАГРЕВЕ В СРЕДЕ БОГАТОЙ ЭТИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
- ЭЛЕМЕНТЫ ВСТУПАЮТ В ХИМИЧЕСКУЮ РЕАКЦИЮ С С-КАРБИДЫ,N-НИТРИТЫ, ОТЛИЧАЮТСЯ ВЫСОКОЙ ТВЁРДОСТЬЮ.
Назначение химико-термической обработки

ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ ПРИ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
1-РАЗЛОЖЕНИЕ МОЛЕКУЛ ДИФФУНДИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА С
ОБРАЗОВАНИЕМ АТОМОВ(ДИССОЦИАЦИЯ)
2-ПОГЛОЩЕНИЕ АТОМОВ ПОВЕРХНОСТЬЮ СТАЛИ(АБСОРБЦИЯ)
3-ПРОНИКНОВЕНИЕ АТОМОВ ВГЛУБЬ (ДИФФУЗИЯ)

ВИДЫ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
1-цементация; 2-азотирование; 3-нитроцементация; 4-алитирование
5-хромирование; 6-силицирование; 7-борирование;

Цементация
Цементация-это поверхностное насыщение углеродом.
Цель цементации увеличить твёрдость и износостойкость поверхностей.
Среда где проводиться цементация называется карбюризатор.
Различают 3 вида карбюризаторов:
1-жидкая цементация
2-твёрдая цементация
3-газовая цементация

ЖИДКАЯ ЦЕМЕНТАЦИЯ
Она предназначена для мелких деталей(например болты, винты и т.д.)
Жидкая цементация проводится путём погружения детали в печь с раствором бензина(керосина)+BaCl2=CnHm.
Тц=840-860
Время выдержки=6ч
Охлаждение-воздух

ПЕЧЬ ДЛЯ ЖИДКОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ

ТВЁРДАЯ ЦЕМЕНТАЦИЯ
Предназначена для деталей простой формы(кубическое прямоугольное сечение деталей).
Деталь помещается в цементационный ящик, на дно ящика засыпается порошок каменного угля
(не менее 20мм),затем кладётся деталь и засыпается опять порошком
(не менее 20мм),затем ящик закрывается крышкой и обмазывается огнеупорной глиной
Тц=920-930
Время выдержки 3-4 часа
Охлаждение-воздух

ПЕЧЬ ДЛЯ ТВЁРДОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ

ПЕЧЬ ДЛЯ ГАЗОВОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ

СТРУКТУРА ПОСЛЕ ЦЕМЕНТАЦИИ

АЗОТИРОВАНИЕ
Азотированием -называется насыщение поверхностного слоя азотом. Оно осуществляется при Т=500-700;среда газовая- аммиак.
После азотирование получается высокая твердость, износостойкость, детали обладают высокой коррозионной стойкостью. Простые углеродистые стали мало пригодны для азотирования, их поверхность получается хрупкой. Для азотирования применяют стали, легированные Al, Mo, Cr,которые необходимы для получения стойких нитридов

ДИФФУЗИОННАЯ МЕТАЛЛИЗАЦИЯ
ДИФФУЗИОННАЯ МЕТАЛЛИЗАЦИЯ - ПРОЦЕСС ПОВЕРХНОСТНОГО НАСЫЩЕНИЯ СТАЛИ AL, CR, SI, B И ДРУГИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ .
ЕГО ОСУЩЕСТВЛЯЮТ ПУТЁМ НАГРЕВА И ВЫДЕРЖКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ В КОНТАКТЕ С ОДНИМ ИЗ ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ В ТВЁРДОМ, ЖИДКОМ И ГАЗООБРАЗНОМ СОСТОЯНИИ.
ТАКАЯ ОБРАБОТКА ИЗДЕЛИЯ ПРИДАЁТ ПОВЕРХНОСТНЫМ СЛОЯМ СТАЛИ ЖАРОПРОЧНОСТЬ, ЖАРОСТОЙКОСТЬ, ИЗНОСОУСТОЙЧИВОСТЬ, СОПРОТИВЛЕНИЕ КОРРОЗИИ.

АЛИТИРОВАНИЕ
АЛИТИРОВАНИЕ- ПОВЕРХНОСТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ СТАЛИ АЛЮМИНИЕМ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОСТИ ДО 850-900. ПРИ НАГРЕВЕ АЛИТИРОВАННОЙ СТАЛИ НА ЕЁ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗУЕТСЯ ПЛОТНАЯ ПЛЁНКА В ДАЛЬНЕЙШЕМ ПРЕДОХРАНЯЕТ МЕТАЛЛ ОТ ОКИСЛЕНИЯ.

ХРОМИРОВАНИЕ
ХРОМИРОВАНИЕ- ПОВЕРХНОСТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ СТАЛИ ХРОМОМ В ТВЁРДОЙ, ЖИДКОЙ И ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДАХ.
ХРОМИРОВАННАЯ СТАЛЬ ОКАЛИНОСТОЙКАЯ (ОСОБЕННО ПРИ НАГРЕВАНИИ ДО 800-900) И ХОРОШО СОПРОТИВЛЯЕТСЯ КОРРОЗИИ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ НЕКОТОРЫХ КИСЛОТ ИЛИ В МОРСКОЙ ВОДЕ)

СИЛИЦИРОВАНИЕ
СИЛИЦИРОВАНИЕ- ПОВЕРХНОСТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ СТАЛИ КРЕМНИЕМ. ПРОВОДЯТ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ И КИСЛОТОУПОРНОСТИ ИЗДЕЛИЙ.
СИЛИЦИРОВАНИЮ ПОДВЕРГАЮТ ТРУБЫ, АРМАТУРУ, ВАЛИКИ НАСОСОВ, БОЛТЫ.

БОРИРОВАНИЕ
БОРИРОВАНИЕ - ПОВЕРХНОСТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ СТАЛИ БОРОМ.
БОРИРОВАНИЕ ИСПОЛЬЗУЮТ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ И ВЫСОКОЙ ТВЁРДОСТИ, КОТОРАЯ СОХРАНЯЕТСЯ ДО 950.БОРИРОВАНИЮ ПОДВЕРГАЮТ ДЕТАЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ОБОРУДОВАНИИ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ: ВТУЛКИ НЕФТЯНЫХ НАСОСОВ.
НЕДОСТАТОК БОРИРОВАНИЯ - СЛОЙ ОБЛАДАЕТ ХРУПКОСТЬЮ.

СПИСОК
ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986.
2. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 1990.
3. Материаловедение / Под. общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.