3. Приклади застосування хіміко-термічної обробки.

Хіміко-термічною обробкою (ХТО) називають процес, що поєднує в собі поверхневе насичення сталі тим або іншим елементом при високій температурі і термічну дію, в результаті яких відбувається зміна хімічного складу, мікроструктури і властивостей поверхневих шарів деталей.

Хіміко-термічна обробка включає цементацію, азотування, ціанування, алітування, силіціювання і так далі Насичення поверхневого шару відбувається при нагріві деталі до певної температури в середовищі, що легко виділяє елемент, що насичує, в активному стані, і витримці при цій температурі. Середовища, що виділяють елемент, що насичує, можуть бути газоподібними, рідкими і твердими.

На відміну від поверхневого гарту при хіміко-термічній обробці різниця у властивостях досягається зміною не лише структури металу, але і його хімічного складу. ХТО не залежить від форми деталей. Вона забезпечує здобуття зміцненого шару однакової товщини по всій поверхні. ХТО дає істотнішу відмінність у властивостях поверхні і серцевини деталей. ХТО змінює хімічний склад і структуру поверхневого шару, а поверхневе гартування - лише структуру. В той же час ХТО поступається поверхневому гартуванню по продуктивності.

Основні елементарні процеси будь-якого вигляду хіміко-термічної обробки наступні:

1. Дисоціація - виділення елементу, що насичує, в активному атомарному стані в результаті розкладання вихідних речовин:

2СО > СО2 + С; 2NH3 > 3Н2 + 2N і так далі.

Міру розпаду молекул газу (%) називають мірою дисоціації.

2. Абсорбція - захват поверхнею металу вільних атомів елементу, що насичує. Атоми металу, що знаходяться на поверхні, мають вільні валентності. При подачі до поверхні деталі атомів елементу, що насичує, ці вільні валентності вступають в дію, що зменшує поверхневу енергію металу. З підвищенням температури здатність абсорбції металу збільшується. Розвитку процесу абсорбції сприяє можливість дифундуючого елементу утворювати з основним металом тверді розчини або хімічні сполуки.

3. Дифузія - проникнення елементу, що насичує, в глиб металу. В результаті абсорбції хімічний склад поверхневого шару міняється, при цьому створюється градієнт концентрацій елементу, що насичує, в поверхневих і пролягаючих нижче шарах. Дифузія протікає легше при утворенні твердих розчинів впровадження (С, N), чим твердих розчинів заміщення (Al, Cr, Si). Тому при дифузійній металізації процес ведуть при вищих температурах.

Поверхневий шар деталі, що відрізняється від вихідного матеріалу по хімічному складу, називається дифузійним шаром. Матеріал деталі під дифузійним шаром з хімічним складом, що не змінився, називається серцевиною.

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ № 7

1. Основні поняття математичної статистики, що застосовують в теорії надійності.

Випробування або дослід, подія, випадкова величина, імовірність, частота, частість.

Випробування – практичне здійснення визначних умов або правил.

Під час виконання дослідів можуть виникати поодинокі, повторювані, часто повторювані події.

Події бувають: вірогідні, неможливі, випадкові, сумісні, несумісні, рівно важливі, незалежні.

Вірогідні такі які виникають у всіх дослідах (зміна розмірів деталі, внаслідок зношення). Неможливі, які не виникають у всіх дослідах (наявність не зношеного конічного валу). Випадкові,які можуть виникати або не виникати в результаті досліду. Сумісні – дві випадкові події, одна з яких не виключає появи іншої (відмова приводу і працездатний стан дифузійного апарату). Сумісні – декілька подій, які з’явилися в процесі випробування. Несумісні, поява яких не залежить від того, яка подія виникла перед цим.

Випадкові величини, які в результаті досліду можуть набувати або одне, або інше значення