6.3. Технология химико-термической обработки сталей

При изучении процессов химико-термической обработки нужно обращать внимание на температуру процесса, химический состав стали (особенно на процентное содержание углерода) и на необходимость термической обработки до или после того или иного вида химико-термической обработки. Каждый вид химико-термической обработки имеет свою область применения, определенные достоинства и недостатки. Рассматривать их нужно именно с этой точки зрения.

При изучении цементации особое внимание уделите газовой цементации, как наиболее прогрессивному методу, который позволяет наиболее полно осуществить механизацию и автоматизацию процесса. Запомните, что твердость поверхностного слоя после цементации получается только при последующей закалке, сердцевина при этом остается вязкой, так как стали с малым содержанием углерода практически не закаливаются.

Достоинства азотирования в том, что свойства слоя формируются в процессе насыщения и твердость не снижается при повторных нагревах до температуры азотирования (500—600°С) при этом увеличивается сопротивление износу и коррозии в средах слабой агрессивности. Но азотирование процесс очень дорогой и непроизводительный, поэтому применять его следует только в тех случаях, когда никакая другая обработка не обеспечивает нужных свойств. Например, для деталей, которые подвергаются истиранию и работают в условиях коррозии, или для деталей, которые истираются и во время работы могут периодически нагреваться до 500—600°С (нельзя путать с деталями, которые периодически нагреваются во время работы, например, штампы для горячей штамповки во время соприкосновения с заготовкой и с деталями, которые постоянно нагреты во время работы, например, лопатки газовых турбин).

При изучении цианирования обратите внимание на свойства цианированного слоя в зависимости от температуры, при которой происходит цианирование, и на область применения низко-, средне- и высокотемпературного цианирования. Высокотемпературное цианирование обычно производится в газовой среде. Этот процесс называется нитроцементацией.

Нужно иметь представление о диффузионной металлизации хромом, алюминием и другими элементами, понимать принципиальное отличие диффузионного насыщения поверхности металлами от гальванических покрытий, а главное - назначение каждого метода.

При изучении каждого вида химико-термической обработки обращайте внимание на возможные виды брака, способы его предотвращения и устранения.

Следует отметить, что технология химико-термической обработки на прямую связана с применяемым оборудованием, так как от оборудования в большей степени зависит последующее качество обрабатываемых деталей. В этом смысле следует обратить внимание на механизированное и автоматизированное оборудование, автоматизированные агрегаты, состоящие из печей непрерывного действия, соляных ванн, закалочного и другого оборудования, в которых производятся все виды термической и химико-термической обработки разнообразных по назначению деталей. Особо следует обратить внимание на современные методы поверхностного упрочнения с использованием высоких технологий.

Вопросы для самопроверки

1. Какие виды химико-термической обработки Вы знаете? Перечислите их и кратко охарактеризуйте технологию проведения каждого вида?

2. Для каких деталей и из каких сталей рекомендуется цементация?

3. Какая термическая обработка следует после цементации?

4. В чем достоинства и недостатки азотирования?

5. Укажите основные виды азотирования?

6. Какая принципиальная разница между диффузионной металлизацией и поверхностным покрытием металлами?