34. Совместное насыщение углеродом и азотом.

Диффузионное насыщение стали углеродом, азотом и совместно этими элементами являются наиболее распространенными в промышленности процессами ХТО в связи с тем, что эти элементы легко усваиваются поверхностью стали, образуют с железом твердые растворы внедрения, сравнительно быстро диффундируют на значительную глубину. При совместном насыщении стали азот способствует диффузии углерода, что дает возможность снизить температуру процесса до 850 °С и получить практически такое же насыщение, как при цементации. При этом уменьшается рост зерна аустенита и последующую закалку можно проводить сразу же после некоторого подстуживания. Такой технологический процесс называется нитроцементацией. В связи с тем, что исходной насыщающей средой является смесь цементирующего газа с 4…5 % NH₃ в поверхностном слое детали образуются карбонитриды. Полученная структура хорошо сопротивляется износу и коррозии и используется для упрочнения поверхностей нешлифуемых изделий. Одновременное насыщение стали углеродом и азотом можно также осуществлять в расплавленных солях, содержащих цианистый натрий. Такая технология называется цианированием. В составе расплава 20…25 % NaCH, 25…50 % NaCl и 25…50 % Na₂Co₃. За 1 час выдержки при температуре 820…850 °С диффузионный слой достигает величины 0,3…0,4 мм, который после закалки с температуры насыщения и последующего отпуска при температуре 180…200 °С приобретает твердость 58…62 HRC и высокую износостойкость. Недостатком цианирования является более высокая стоимость процесса, связанная с высокими требованиями к правилам техники безопасности по причине высокой токсичности цианистых солей.

35. Феррито-мартенситные и мартенситные жаропрочные стали.

37. Аустенитные жаропрочные стали.

При рабочих температурах 500…700^oC применяются стали аустенитного класса. Из этих сталей изготавливают клапаны двигателей, лопатки газовых турбин,сопловые аппараты реактивных двигателей и т.д. Основными жаропрочными аустенитными сталями являются хромоникелевые стали, дополнительно легированные вольфрамом, молибденом, ванадием и другими элементами. Стали содержат 15…20 % хрома и 10…20 % никеля. Обладают жаропрочностью и жаростойкостью, пластичны, хорошо свариваются, но затруднена обработка резанием и давлением, охрупчиваются в интервале температур около 600^oС, из-за выделения по границам различных фаз. По структуре стали подразделяются на две группы: 1. Аустенитные стали с гомогенной структурой 17Х18Н9, 09Х14Н19В2БР1,12Х18Н12Т. Содержание углерода в этих сталях минимальное. Для создания большей однородности аустенита стали подвергаются закалке с 1050…1100^oС в воде, затем для стабилизации структуры — отпуску при 750^oС. 2. Аустенитные стали с гетерогенной структурой 37Х12Н8Г8МФБ, 10Х11Н20Т3Р.

38.Превращение перлита в аустенит. Превращение перлита в аустенит совершается выше температуры А1, когда аустенит имеет меньшую свободную энергию: Feα + Fe3С → Feγ (С) или П → А. Начало перлито-аустенитного превращения сопровождается образованием зерен аустенита на границе раздела феррит–

цементит – структурными составляющими перлита (в 1см3 перлита – поверхности раздела несколько десятков квадратных метров). Окончание процесса превращения характеризуется образованием аустенита. На первых порах аустенит неоднороден по составу: больше углерода там, где были зерна цементита. Постепенно, когда диффузионные процессы завершаются, состав аустенита выравнивается. Такая процедура называется

гомогенизацией. Дальнейший нагрев или выдержка вызывает рост аустенитного зерна. Размер зерна аустенита играет определяющую роль в формировании механических свойств: у крупнозернистых аустенитов – крупные зерна перлита – плохие механические свойства