2. В чем заключается сущность процесса азотирования?

Опишите связь структуры диффузионного слоя с диаграммой железо-азот

Азотирование — вид химико-термической обработки, в основе которой лежит явление диффузионного насыщения поверхностного слоя сплава азотом. Процесс азотирования сталей и сплавов проводят в атмосфере частично диссоциированного аммиака в соответствии с реакцией NH ⇔ Ν + 3/2 Н2 при температуре t = 500...600°С (низкотемпературное азотирование) или t = 600...1200°С (высокотемпературное азотирование). Термическая диссоциация аммиака представляет собой ионизационный процесс с образованием ионов в рабочем объеме камеры. Азотированию подвергают стали перлитного, мартенситного, ферритного и аустенитного классов, а также чугуны и другие сплавы. В результате такой обработки сплавов повышаются твердость поверхностного слоя, не изменяющаяся при нагреве до температуры 400...450°С, предел выносливости, кавитационная и коррозионная стойкость в атмосфере, пресной воде и водяном паре, для них характерны низкая склонность к задирам и высокая износостойкость. Существует несколько методов азотирования: газовое азотирование в аммиаке, азотирование в тлеющем разряде (ионное азотирование) и азотированиев жидких средах. Процесс азотирования включает в себя пять основных операций: предварительная термическая обработка заготовки для получения требуемой прочности и вязкости сердцевины изделия; механическая обработка деталей для создания необходимых формы и размеров; защита участков, не подлежащих азотированию (нанесение тонкого слоя олова электролитическим методом); азотирование; доводка изделия. Предварительная термическая обработка состоит из операций закалки и высокого отпуска (560...650°С). Во избежание коробления деталей температура отпуска должна на 20...40°С превышать температуру азотирования. Перед азотированием поверхность обезжиривают электрохимическим методом, промывают в бензине или других средах для удаления масла или загрязнений. Процессы азотирования осуществляют в широком диапазоне изменения температуры в разных насыщающих атмосферах. Ю. М. Лахтиным предложена классификация этих процессов. В основу классификации положены представления о низкотемпературном азотировании (при температуре менее 600°С, т. е. ниже точки эвтектоидного превращения в соответствии с диаграммой состояния Fe — N) и высокотемпературном азотировании (при температуре выше 600°С). Из приведенной схемы следует, что к низкотемпературному азотированию относят не только классические процессы насыщения.

7

3. Охарактеризуйте свойства, составы, принципы маркировки и

назначение оловянных бронз.

Бронзой называется сплав меди с алюминием, кремнием, оловом, бериллием и другими элементами, кроме цинка. Бронзы бывают алюминиевыми, кремниевыми, оловянными, бериллиевыми и т.д. – в зависимости от легирующего элемента.

Маркировка бронзы представляет собой определенную последовательность, начинающуюся с буквосочетания «Бр», после которого указываются легирующие элементы. Легирующие элементы перечисляются, начиная с элемента, который находится в максимальном процентном содержании относительно остальных.

Все бронзы подразделяются на оловянные и безоловянные

Оловянные бронзы применяются в химической промышленности и в качестве антифрикционных материалов благодаря высоким антикоррозийным и антифрикционным свойствам.

Легирующие элементы оловянных бронз – фосфор, цинк, никель. Цинк, входящий в состав оловянных бронз в количестве до 10%, служит для того, чтобы стоимость бронз стала меньше. Фосфор и свинец способствуют повышению антифрикционных свойств бронзы и улучшают их обрабатываемость резанием.

Литейные оловянные бронзы применяются:

· Деформированные бронзы - БрОФ6,5-0,4; БрОЦ4-3; БрОЦС4-4-2,5 – используются в качестве пружин, антифрикционных деталей, мембран

· Литейные бронзы - БрО3Ц12С5, БрО3Ц12С5, БрО4Ц4С17 – используются в антифрикционных деталях, арматуре общего назначения.

8