Насыщении поверхности

V — т.о. колеса и шестерни одинаковая — улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности 56.. .63 HRC3. Цементация (поверхностное насыщение углеродом) с последующей закалкой наряду с большой твердостью поверхностных слоев обеспечивает и высокую прочность зубьев на изгиб. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 20Х, 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХНЗА, 25ХГМ и др.

Цементация (насыщение углеродом поверхностного слоя с последующей закалкой) — длительный и дорогой процесс. Однако она обеспечивает очень высокую твердость (HRC 58. . .63). При закалке после цементации форма зуба искажается, а поэтому требуются отделочные операции. Для цементации применяют низкоуглеродистые стала простые (сталь 15 и 20) и легированные (20Х, 12ХНЗА и др.). Легированные стали обеспечивают повышенную прочность сердцевины и этим предохраняют продавливание хрупкого поверхностного слоя при перегрузках. Глубина цементации около 0,1. . .0,15 от толщины зуба, но не более 1,5. . .2 мм.

Нитроцементация — насыщение углеродом в газовой среде. При этом по сравнению с цементацией сокращаются длительность и стоимость процесса, упрочняется тонкий поверхностный слой — 0,3. . . 0,8 мм до HRC 60. . .63, коробление уменьшается, что позволяет избавиться от последующего шлифования. Нитроцементация удобна в массовом производстве и получила широкое применение в редукторах общего назначения, в автомобилестроении и других отраслях •— материалы 25ХГМ, 25ХГТ и др.

Цементация (поверхностное насыщение углеродом) с последующей закалкой обеспечивает большую твердость и несущую способность поверхностных слоев зубьев и весьма высокую прочность зубьев на изгиб.

3) Насыщение углеродом поверхностного слоя стальных изделий (см. Цементация) для повышения твёрдости и износостойкости.

В этой связи возрастает актуальность развития методов модификации поверхностей, в которых основной эффект определяется изменением состава или изменением структуры. В первом случае модифицирующий или легирующий материал осаждается на предварительно подготовленную поверхность модифицируемого материала -основу - и под действием тепловой диффузии проникает в приповерхностный слой материала. Тип легирующего материала и глубина диффузии могут изменяться в широких пределах. Примером такого процесса может служить насыщение низкоуглеродистых сталей углеродом (цементация), углеродистых сталей азотом, хромом (азотирование, хромирование). В этих случаях изменение состава и структуры при последующей термообработке (закалке, отпуске) обеспечивает увеличение твердости, прочности, износостойкости. При этом перемещение фронта диффузионного процесса сопровождается непрерывным изменением градиента концентрации и отсутствует резкая граница раздела с нелегированным материалом. Следовательно, не возникает проблем, связанных с взаимодействием атомов на границе раздела. К методам модификации химического состава материала относятся также нитро-цементация (насыщение углеродом и азотом), борирование (насыщение бором), сульфидирование (насыщение сульфидами), а также ионная имплантация. Модификация методом ионной имплантации относительно новый процесс, не нашедший еще широкого применения в машиностроении, но обладающий большими потенциальными возможностями насыщения тонкого поверхностного слоя любыми химическими элементами и свободный от ограничений чисто диффузионного насыщения [20-23].

Разновидностью термической обработки является химико-термическая обработка стали (XТО). При ХЮ модификация структуры и свойств достигается изменением химического состава поверхностных слоев. В зависимости от вида элемента, которым насыщается поверхностный слой стальной детали, различают: цементацию (насыщение углеродом), нитроцемент ацию (одновременное насыщение углеродом и азотом), диффузионную металлизацию (насыщение хромом, алюминием и др.). борирование (насыщение бором), сульфоцианированис (одновременное насыщение серой, углеродом и азотом).

Цементация — насыщение углеродом поверхностного слоя детали на глубину 0,8—1,5 мм. Затем производится закалка до твердости HRC 58—63 и шлифовка рабочей поверхности детали.

Элемент для насыщения выбирают в зависимости от требуемых свойств поверхности детали. Если насыщение производят углеродом, то такой процесс называется цементацией, азотом — азотированием, алюминием — алитированием, хромом — хромированием и т. п. Производят также насыщение несколькими элементами (так называемое комплексное насыщение), например, насыщение углеродом и азотом называется нитроцемента-цией, а алюминием и хромом — хромоалитированием и т. п.

Химико-термическая обработка. При химико-термической обработке изменяется химический состав поверхностных сдоев деталей, что позволяет получить мелкозернистую структуру, высокую твердость, прочность и износостойкость деталей. Существует ряд способов такой обработки: цементация -насыщение поверхностных слоев стали углеродом; азотирование— насыщение азотом; цианирование — одновременное насыщение углеродом и азотом; борированне-насыщение бором и др. Глубина насыщения невелика, обычно ОД—1 мм.

Цементация (насыщение углеродом поверхностного слоя) с последующей закалкой применяется для колес, размеры и масса которых должны быть минимальными (авиация, транспорт и т. п.). Обеспечивает твердость 59...64 HRC,. При закалке после цементации форма зуба искажается, поэтому требуются отделочные операции. Глубина цементации 0,1...0,15 от толщины зуба. При цементации хорошо сочетаются весьма высокая контактная и из-гибная прочность.

Недостатками рекомбинационной теории перенапряжения водорода являются: 1) несоответствие теоретического и опытного значения коэффициента Ь3 (Ьопытн = 4&теорет); 2) независимость т) от состава раствора [сн+ не входит в уравнение (547) для т]], что противоречит опыту; 3) при предельном насыщении поверхности катода Надс должно быть предельное значение тока, чего пока не наблюдалось.

Диффузионное цинкование — процесс, заключающийся в насыщении поверхности стали цинком

ЦИАНИРОВАНИЕ- 1) в цветной металлургии - гидрометаллургич. процесс извлечения металлов (гл. обр. золота и серебра) из руд и концентратов, осн. на селективном растворении их в слабых (0,03-0,3%) р-рах цианидов щелочных металлов. 2) Один из видов химико-термической обработки стальных изделий, заключающийся в одноврем. диффуз. насыщении поверхности металла углеродом и азотом в расплавах, содержащих цианиды. Применяется для повышения поверхностной твёрдости, износостойкости и предела выносливости изделий.

В настоящей работе сообщаются данные о некоторых особенностях реакционной диффузии при насыщении поверхности тугоплавких металлов бериллием из паровой фазы в интервале температур 1000—1200° С. Определены природа фаз и последовательность их возникновения в процессе отжига. Установлены кинетические закономерности роста реакционного слоя и каждой фазы. Высказывается предположение об участии компонентов в процессе диффузии через реакционный слой.

Азотирование состоит в насыщении поверхности деталей азотом в среде диссоциированного аммиака (степень диссоциации около 30%) при 550—580° С в течение 30—70 ч. При этом образуется износостойкий, коррозионно-стойкий (в воздушной среде) диффузионный слой с повышенной твердостью и толщиной до 0,4 мм.

При содержании в стали заметного количества третьего элемента, следует учитывать возможность появления дополнительной фазы. Например, при диффузионном насыщении поверхности высокоуглеродистой стали карбидо-образующим элементом возможно образование соответствующих карбидов. Поэтому в подобном случае можно ожидать, что в поверхностном слое (после закалки) будут присутствовать мартенсит, аустенит и специальные карбиды.

ном насыщении поверхности стали углеро-

насыщении поверхности стали серой. Повы-

насыщении поверхности стали серой, азо-

Альфирование заключается в насыщении поверхности деталей кислородом воздуха при температурах 700— 850°С с образованием на их поверхности твердого износостойкого диффузионного слоя, представляющего собой

Азотирование заключается в насыщении поверхности деталей азотом и образовании твердого износостойкого слоя, глубина которого зависит от режима процесса азотирования: температуры, времени, давления азота и состава сплава. Азотированный слой состоит из тонкой нитридной зоны и основной зоны твердого раствора азота в титане.