47. Азотирование стали.
Азотирование стали — насыщение поверхности стальных деталей азотом для повышения твердости, износоустойчивости и коррозионной стойкости. Для азотирования нагревают детали при 480—650°С в атмосфере диссоциированого аммиака, при этом образуется атомарный азот, который поглощается поверхностью стальных деталей с образованием твердого раствора азота в матрице металла , нитридов железа и нитридов легирующих элементов.
48. Нитроцементация. Диффузная металлизация.
Нитроцементация сталей — процесс насыщения поверхности стали одновременно углеродом и азотом при 700—950 °C в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. Наиболее часто нитроцементация проводится при 850—870 °С. После нитроцементации следует закалка в масло с повторного нагрева или непосредственно из нитроцементационной печи с температуры насыщения или небольшого подстуживания. Для уменьшения деформации рекомендуется применять ступенчатую закалку с выдержкой в горячем масле 180—200 °С.
Диффузионной металлизацией называется процесс насыщения поверхности стальных деталей алюминием, хромом, кремнием, бором и другими элементами для повышения коррозионной стойкости, жаростойкости, твердости и износостойкости. При насыщении алюминием процесс называется алитированием, при насыщении хромом - хромированием, при насыщении кремнием - силицированием, при насыщении бором - борированием. Диффузионная металлизация проводится в твердых, жидких и газообразных средах при температурах 950-1150°С и требует длительного времени (до 25 ч). Высокая температура необходима для увеличения скорости диффузии насыщающих металлов.
49. Влияние элементов на полиморфизм железа
Расширение g-области элементами, образующими твердые растворы внедрения, объясняется большей их растворимостью в ГКЦ решетке, а расширение g-области при образовании твердых растворов замещения –близостью их кристаллического строения аустениту. Такие элементы могут расширить g-область до комнатных и более низких температур. Стали со стабильной аустенитной структурой во всем температурном интервале вплоть до плавления называются аустенитными.
Если области a-и d-растворов смыкаются, то структура с ОЦК решеткой стабильна во всем интервале температур. Такие стали называются ферритными.
Четкого объяснения влияния л.э. на полиморфизм железа нет. Подмечено только, что элементы с атомным радиусом больше, чем у Fe-, сужают g-область.
Свыше определённого содержания марганца, никеля и других элементов, имеющих гранецентрированную кубическую решетку, – состояние существует как стабильное от комнатной температуры до температуры плавления, такие сплавы на основе железа называются аустенитными. При содержании ванадия, молибдена, кремния и других элементов, имеющих объемно-центрированную кубическую решетку. Выше определённого предела устойчивым при всех температурах является α– состояние. Такие сплавы на основе железа называются ферритными. Аустенитные и ферритные сплавы не имеют превращений при нагреве и охлаждении.
51. Влияние легирующих элементов на превращения в стали.
Влияние легирующих элементов на превращения в сталях при закалке (влияние на рост зерна при нагреве, критическую скорость закалки, прокаливаемость и температуры Мн и Мк).
При нагреве большинство легирующих элементов растворяются в аустените. Карбиды титана и ниобия не растворяются. Эти карбиды тормозят рост аустенитного зерна при нагреве и обеспечивают получение мелкоигольчатого мартенсита при закалке. Остальные карбидообразующие элементы, а также некарбидообразующие, при нагреве растворяются в аустените и при закалке образуют легированный мартенсит.
Некоторые легирующие элементы (алюминий, кобальт) повышают мартенситную точку и уменьшают количество остаточного аустенита, другие не влияют на эту точку (кремний). Большинство элементов снижают мартенситную точку и увеличивают количество остаточного аустенита.
Легирующие элементы (исключение кобальт), повышая устойчивость аустенита, снижают критическую скорость закалки и увеличивают прокаливаемость. Для многих аустенитных сплавов критическая скорость закалки снижается до 20°С/с и ниже, что имеет большое практическое значение. (сам нихрена не понял, кто понял – молодцы).