7.2. Хіміко-термічна обробка (хто)

Хіміко-термічною обробкою називають процес який поєднує термічний і хімічний вплив з метою зміни хімічного складу, структури і властивостей поверхневого шару матеріалу деталі шляхом дифузії хімічних елементів і утворення твердих розчинів або хімічних сполук. При ХТО відбувається розпад молекул у зовнішньому середовищі та утворення атомів дифундуючого елемента (дисоціація), поглинання атомами поверхневого матеріалу деталі (адсорбція) і проникнення атомів в елементи структури (дифузія). Назви процесів переважно співпадають з назвами використовуємих хімічних елементів.

Виділяють такі основні види:

Цементація полягає у дифузійному насиченні поверхневого шару сталі вуглецем при нагріванні у відповідному середовищі. Проводять з метою одержання поверхневої твердості та зносостійкості при збереженні в’язкої серцевини шляхом насичення поверхневого шару вуглецем у межах 0,8...1,0 % і наступної термічної обробки. Цементують низьковуглецеві та низьколеговані сталі з вмістом вуглецю до 0,25%. Цементують у газовому, рідкому або твердому середовищі. Найбільш поширина цементація у газовому середовищі.

Цементують зубчасті колеса, поршневі пальці, ролики підшипників, великогабаритні кільця тощо.

Азотування полягає у дифузійному насиченні поверхневого шару сталі азотом при нагріванні у відповідному середовищі. Проводять з метою одержання дуже високої поверхневої твердості, зносостійкості та корозійної стійкості у сталях легованих алюмінієм, молібденом, хромом та іншими елементами. Утворюються дуже складні нітриди (Fe_2N, AlN, CrN, та інші). Термічної обробки не проводять.

Азотують циліндри насосів, направляючі, штампи тощо.

Нітроцементація (цианування) полягає у дифузійному насиченні поверхневого шару сталі одночасно вуглецем і азотом у цианістому середовищі. Проводять з метою одержання більш високої ніж при азотуванні твердості, зносостійкості та корозійної стійкості у деталей з середньовуглецевої та швидкоріжучої сталі. Інтенсивність насичення елементами залежить від температури, а глибина насичення – від тривалості процесу. Після цианування проводять загартовування.

Цианують дуже широку номенклатуру деталей.

Дифузійна металізація полягає у насиченні поверхні різними елементами, переважно металами, для підвищення твердості, зносостійкості, жаростійкості (до 1000...1100с˚) та корозійної стійкості. Впровадження дифузійної металізації стримується довго тривалістю і вартістю процесів. Основні види:

Алітування – насичення поверхневого шару алюмінієм для підвищення жаростійкості;

Силіціювання – насичення поверхневого шару кремнієм для підвищення корозійної стійкості та жаростійкості;

Хромування – насичення поверхневого шару металевим хромом для підвищення поверхневої твердості, зносостійкості, жаростійкості та корозійної стійкості;

Борування – насичення поверхневого шару бором для досягнення особливо високої твердості та зносостійкості.

Питання до самоконтролю

1. Сутність і призначення ТО.

2. Групи і призначення відпалювання.

3. Сутність і призначення відпускання.

4. Мета хіміко-термічної обробки.

5. Мета і види дифузійної металізації.