56 Применение процесс борирования

Борирование — процесс химико-термической обработки, диффузионного насыщения поверхности металлов и сплавов бором при нагреве и выдержке в химически активной среде.

Бор в виде парашка или кристилов.

Назначение борирования — повысить твердость, сопротивление абразивному износу и коррозии в агрессивных средах, теплостойкость и жаростойкость стальных деталей.

Промышленное применение получили: борирование в порошковых смесях, электролизное борирование, жидкостное безэлектролизное борирование, ионное борирование и борирование из обмазок (паст) 

Наиболее распространенным является жидкостное электролизное борирование: в тигель с расплавленной бурой помещают обрабатываемую деталь (катод) и графитовый стержень (анод), через которые пропускают постоянный ток для создания процесса электролиза. Оптимальная температура борирования 920—950° С Основным оборудованием являются печи-ванны с электрическим или газовым обогревом.

Повышение плотности тока, температуры и длительности процесса незначительно увеличивает толщину слоя при одновременном возрастании его хрупкости. Кроме того, повышение температуры приводит к уменьшению срока службы оборудования, увеличению расхода сырья и ухудшает структуру основного металла. Понижение температуры уменьшает скорость диффузии и замедляет процесс борирования.

Детали, подвергаемые борированию, должны иметь чистую поверхность. Окалину и ржавчину удаляют дробеструйной обработкой. Для удаления следов масла и других загрязнений детали протирают ветошью, сухой или смоченной бензином. Местная защита поверхностей, не подвергаемых борированию, осуществляется гальваническим омеднением или электролитическим хромированием (более надежный способ).

Недостатками электролизного борирования являются: низкая стойкость тиглей в результате разъедания их бурой, невозможность обработки деталей сложной формы, засорение расплавленной буры кусками электродов, что приводит к замыканию деталей с электродом.

Газовое борирование — более совершенный метод насыщения бором. Оно проводится в активных газовых средах и при более низких температурах. Но применяемые газовые смеси токсичны и взрывоопасны, что и ограничивает применение газового борирования.

Стойкость деталей после борирования увеличивается в 2 — 10 раз. Изделия, подвергшиеся борированию, обладают повышенной до 800 °C окалиностойкостью и теплостойкостью до 900–950 °C. Восстановление износа.

Борированию подвергают траки, детали топлевного оборудования и другие детали из углеродистых и легированных сталей с различным содержанием углерода работающие в условиях абразивного износа.

Феромагнитное борирование.

Деталей помещают между двумя магнитными полюсами. Один из которых является катодом, а деталей анодом. Бор в виде парашка с содержанием металлической стружки. Пропускается ток. Происходит намагничивание детали, которая вращается. Стружка пристают к ней. И при прохождение тока происходит её расплавление.

57 Применение алитирования.

Алитирование – это процесс насыщения поверхности детали алюминием.

Есть несколько способов алитирования:

Его проводят в порошкообразных смесях  при 1000 °C и выдержке в течение 8 ч образуется слой в 0,4—0,5 мм, насыщенный алюминием.

погружением в расплав алюминия (с 6—8 % кремния (Si)) при 700—800 °C с последующей выдержкой, при этом концентрация алюминия в поверхностной части слоя составляет ~ от 80 % и выше. Толщина слоя 20-1000 мкм в зависимости от длительности нахождения в расплаве. Твердость алитированного слоя (на поверхности) до 500 HV, износостойкость наиболее высокая из всех методов

Металлизацией - на поверхность детали наносят слой алюминиевого порошка и после изоляционной обмазки деталь подвергают диффузионному отжигу

Покраской деталей алюминиевой краской (с последующим диффузионным отжигом в защитной атмосфере);

Алитированный слой обладает лучшим чем цинковый слой сопротивлением коррозии в атмосфере и морской воде. Повышается поверхностная твёрдость. Не происходит окисления материала при работе в высоких температурах, избегается термический удар.

Алитирование применяют при изготовлении клапанов автомобильных двигателей, лопаток и сопел газовых турбин, защиты от коррозии металлоконструкций и т. п.

Алитирование в расплавленном алюминии широко используются вместо горячего цинкования (листы, проволока, трубы, строит, детали).

Контроль осуществляется: внешний осмотр, замер толщины слоя, величина зёрен.