Бронзы.

Бронзы- сплавы меди с металлами (кроме цинка). Бронзы обладают высокими литейными свойствами, высокими коррозионными свойствами (особенно в морской воде).

Бронзы делятся на оловянистые (с добавлением олова) и безоловянистые (с добавлением ).

Микроструктура и свойства бронзы.

При содержании бронза имеет однофазную структуру:твердый раствор олова в меди. При повышении содержания олова увеличивается твердость, пластичность, обрабатываемость резанием.

При содержании бронза имеет двухфазную структуру:, гдетвердый растворв. При дальнейшем повышении содержания олова увеличивается твердость, а пластичность резко снижается. Такие бронзы обладают высокими литейными свойствами.

Химико-термическая обработка.

Химико-термическая обработка (далее- ХТО) заключается в изменении химического состава поверхностного слоя изделия за счет насыщения его соответствующими химическими элементами при высокой температуре.

Виды хто.

1. Цементация- насыщение поверхностного слоя углеродом.

2. Азотирование- насыщение поверхностного слоя азотом.

3. Микроцементация- насыщение поверхностного слоя углеродом и азотом в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака.

4. Цианирование- насыщение поверхностного слоя углеродом и азотом, но в расплавленных солях, содержащих группу .

5. Диффузионная металлизация:

а) хромирование – насыщение хромом

б) силицирование – насыщение кремнием

в) алетирование – насыщение алюминием

г) ванадирование – насыщение ванадием

д) никелирование– насыщение никелем

Основные стадии хто (основные химические процессы при хто).

1. Выделение диффундирующего элемента в атомарном состоянии.

2. Сцепление атомов диффундирующего элемента с поверхностью обрабатываемого изделия (адсорбция).

3. Диффузия, то есть перемещение атомов диффундирующего элемента в кристаллической решетке обрабатываемого металла от поверхности изделия вглубь него. В результате образуется диффузионный слой, на поверхности которого концентрация диффундирующего элемента максимальна и убывает по мере приближения к сердцевине изделия.

Условия диффузии:

1. Насыщающий элемент должен образовывать твердый раствор в кристаллической решетке обрабатываемого изделия.

2. должна быть высокой, а атомы насыщающего элемента должны обладать достаточной диффузионной подвижностью.

14.12.07. Цементация стали.

При происходит растворение углерода в больших количествах.

Время выдержки: .

Цель этой обработки: придание поверхностному слою высокой твердости и износостойкости.

Стали, использующиеся для цементации: ,. Это условие необходимо для того, чтобы сохранить сердцевину изделия вязкой (ненасыщенной углеродом).

§. Строение цементованного слоя.

Цементованный слой имеет переменную концентрацию углерода, убывающую от поверхности к сердцевине изделия, поэтому в структуре цементованного слоя можно выделить 3 зоны: заэвтектоидная ,эвтектоидная , доэвтектоидная . По мере приближения к сердцевине изделия количество перлита увеличивается.

эффективная толщина цементованного слоя (от поверхности изделия до уровня твердости по Роквеллу единиц).

Основные виды цементации: твердая и газовая.

Твердая цементация проводится в среде древесного угля с добавлением активизаторов (,карбонаты). Изделие помещают в ящик, на дно которого и между изделиями засыпают и утрамбовывают древесный уголь (карбидизатор). Ящик закрывают и обмазывают огнеупорной глиной и помещают в печь.

Температура выдержки: ,время выдержки: .

Глубина получаемого цементованного слоя: от нескольких десятых мм до нескольких мм.

В процессе выдержки атомарный углерод образуется следующим образом: в ящике присутствует воздух, кислород которого взаимодействует с углеродом (карбидизатором). Образуется газ , который диссоциирует:

Атомарный углерод проникает в решетку(аустенит), происходит диффузия атомов углерода в.

Добавление активизаторов обогащает атмосферу ящика газом .

Стоит отметить, что процесс этот непродуктивен, требуется дополнительный нагрев ящика.

Газовая цементация более продуктивна. При ее проведении изделие нагревают в среде газов, содержащих углерод. Часто используется природный газ, состоящий из метана и пропан-бутановых смесей.

Основная реакция, обеспечивающая науглероживание краевого (поверхностного) слоя:

(аустенит)

Добавляется еще реакция:

аустенит

Температура выдержки: ,время выдержки: .

После цементации нужно проводить термическую обработку, потому что на срезе образуется сетка цементита, а кроме того, структура получается крупнозернистой (даже в сердцевине).