Тема 1.4 Химико-термическая обработка металлов и сплавов

Студент должен:

Иметь представление:

О перспективах развития химико-термической обработки материалов; о возможных дефектах материалов при термической обработке материалов;

Знать:

основные виды и процессы химико-термической обработки материалов и сплавов; влияние химико-термической обработки на структуру и свойства материалов и сплавов; основное оборудование для химико-термической обработки;

Определение и классификация основных видов химико- термической обработки металлов и сплавов. Цементация стали. Азотирование стали. Ионное азотирование и цементация. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами.

Литература: 3,с.91…123;4,с.156…227;7,с.89…107.

Методические указания

При изучении процессов химико- термической обработки нужно обращать внимание на температуру процесса, химический состав стали (особенно на процентное содержание углерода) для данного вида химико- термической обработки и на необходимость термической обработки до и 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 и выписывать это в конспект.

При изучении цементации особое внимание уделите газовой цементации, как наиболее прогрессивному методу, который разрешает наиболее полно осуществить механизацию и автоматизацию процесса. Обязательно 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 калятся.

Достоинства азотирования – твердость не снижается при повторных нагревах до 500-600⁰С и увеличивается сопротивление коррозии в неэлектролитах. 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 подвергаются истиранию и во время работы могут периодически нагреваться до 500-600⁰С (нельзя путать детали, которые периодически нагреваются во время работы, например штампы для горячей штамповки в момент соприкосновения с заготовкой, 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 производится 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 принципиально отличие диффузионного насыщения поверхности металлами от гальванических покрытий, а главное- назначение каждого метода обработки.

Вопросы для самоконтроля.

1.Перечислите основные виды химико-термической обработки деталей.

2.При каких условиях работы деталей целесообразно производить азотирование?

3.Какая химико- термическая обработка называется нитроцементацией? В чем ее преимущества перед цементацией.

4.Перечислите основные виды диффузионной металлизации.