🗊Презентация ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ

ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ (ХТО) Это процесс изменения химического состава, микроструктуры и свойств поверхностных слоев деталей. Изменение химического состава осуществляется за счет взаимодействия с окружающей средой. Основные процессы ХТО – диссоциация-абсорбция-диффузия. Диссоциация – получение насыщенного элемента в более активном, атомарном состоянии (например, 2NH3↔2N+3H2). Абсорбция – захват поверхностью детали атомов насыщающего элемента. Диффузия – перемещение захваченного поверхностью атома в глубь изделия.

Цементация – это химико-термическая обработка, при которой поверхность стальных деталей насыщается углеродом. Изделие нагревают в среде, легко отдающей углерод. Цементации подвергают стали с малым содержанием углерода (0,1-0,2%). Глубиной цементации условно считают расстояние от поверхности детали до половины зоны, где в структуре наряду с перлитом имеется примерно то же количество феррита. Обычно глубина составляет 1-2 мм. Степень цементации – среднее содержание углерода в поверхностном слое (не более 1,2%).

Микроструктура цементованного слоя после медленного охлаждения с температуры цементации I II III IV 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Расстояние от поверхности, мм

Азотированием называется ХТО, при которой поверхностный слой детали насыщается азотом. При этом увеличивается не только твердость и износостойкость, но и повышается коррозионная стойкость. При азотировании изделия загружают в герметические печи, куда поступает аммиак NH3 с определенной скоростью, который при нагреве до 500-600 0С диссоциируется по реакции 2NH3→2N+3H2 . На практике азотированию подвергают легированные стали. Со многими легирующими элементами азот образует химические соединения – нитриды. Большая твердость азотированного слоя объясняется мелкодисперсностью образующихся нитридов.

Микроструктура азотированного слоя. I II III IV Структура азотированного слоя представлена на рис. и состоит из 4 зон: I – азотистый феррит; II – твердый раствор на основе нитрида железа Fе4N; III – твердый раствор на основе нитрида железа Fе2N; IV – твердый раствор азота в γ-железе.

Цианирование стали - это процесс одновременного насыщения поверхностного слоя углеродом и азотом. Различают жидкое, твердое и газообразное цианирование (последнее называют нитроцементацией). Цианирование разделяют на высокотемпературное (800-950 0С) и низкотемпературное (500-600 0С). Низкотемпературное цианирование применяют для инструмента из быстрорежущей стали, а также для среднеуглеродистых сталей. Оно состоит в насыщении стали азотом в цианистых солях, через которые пропускают сухой воздух. Процесс протекает при 570 0С в течение 0,5-3 часа. На поверхности возникает тонкий карбонитридный слой, обладающий хорошим сопротивлением износу, менее хрупкий, чем нитриды. Высокотемпературное цианирование применяют для углеродистых и легированных сталей. По сравнению с цементированным, цианированный слой обладает более высоким сопротивлением износу, большей твердостью, лучшим сопротивлением коррозии. После цианирования детали сразу подвергают закалке.