Материаловедение (куча курсачей) / 35е

52 Химико-термтеская обработка стали

диффузии атомы углерода н-е накапливаются на поверхности изделий. После такой цементации для измельчения зерна и по­лучения высокой поверхностной твердости применяется двойная закалка изделий.

При газовой цементации можно осуществить скоростную высокотемпературную цементацию. Например, на Московском автозаводе газовая цементация некоторых деталей проводится с нагревом токами высокой частоты при 1050—1100° Цементо-ванньгй слой глубиной около 1 мм при такой температуре полу­чается за 45—50 мин , т е по сравнению с обычной газовой цементацией процесс цементации сокращается в пять — шесть раз.

Жидкостная цементация

Цементация в жидких средах проводится при 840—860° для обработки мелких деталей, когда требуется получить цементо-ванный слой глубиной не более 0,3—0,4 мм. Обычно для жидко­стной цементации применяют соляные ванны, содержащие 75—80% соды и 10—15% поваренной соли с добавкой 8—10% порошка карбида кремния или какого-либо другого науглеро-живающего вещества карбида кальция, чистого кокса и т. п. Для получения слоя глубиной 0,2—0,3 мм при жидкостной це­ментации требуется выдержка 40—50 мин. Цементованные из­делия закаливают непосредственно из цементационной ванны с охлаждением в воде или в масле (в зависимости от марки ста­ли) и затем отпускают при 160—180°

Азотирование стали

Азотированном называется процесс поверхностного ьасыще-ния стали азотом, с целью получения высокой поверхностной твердости Преимущество азотирования перед цементацией за­ключается в том, что азотирование проводится при 500—550°, т. е. значительно ниже критических точек стали и после азоти-рования изделия не подвергают никакой термической обработке, поэтому их форма и размеры изменяются очень мало Кроме того, азотированный слой более устойчив против коррозии, имеет твердость значительно выше, чем закаленный цементованный слой, и лучше сопротивляется износу [38].

Азотирование проводится в печах с герметически закрытыми муфелями,, куда непрерывно в течение всего процесса подается аммиак, который при нагревании распадается на водород v азот. Атомарный азот в мом&нт своего выделения обладае". большой химической активностью и насыщает поверхность стальных изделий.

Цианирование стали 53

Основной недостаток азотирования — слишком малая ско­рость диффузии азота для получения слоя глубиной 0,4— 0,5 мм приходится'затрачивать около 40—50 час., т. е. примерно в !0—!2 раз больше, чем при цементации. Кроме того, для азотирования нельзя применять простую углеродистую сталь, а требуется обязательно специальная, легированная сталь, содер­жащая алюминий, хром, молибден и другие легирующие эле­менты.

Цианирование стали

Цианирование — химико-термическая обработка, связанная с насыщением поверхности стальных изделий углеродом и азо­том одновременно. Промышленное применение получило жид­кое Цианирование в расплавленных цианистых солях и газовое Цианирование в наугл-ероживающих ,и азотирующих газах.

Существует два вида цианироваиия. высокотемпературное — при 800—900°, применяемое для деталей из углеродистой и леги­рованной конструкционной стали с 0,2—0,4% С, и низкотемпе­ратурное — при 540—560° для обработки инструмента из быст­рорежущей стали (см. стр. 237} и для так называемого мягкого азотирования деталей из машиностроительной стали.

а Высокотемпературное жидкое цианирование

В качестве цианирующих сред применяются расплавленные соли цианистый натрий, цианистый калий, цианистый кальций и другие цианиды.-

При высокотемпературном цианнровании для получения слоя глубиной 0,2—0,5 мм. изделия выдерживают в цианистой ванне 20—60 мин. и непосредственно из ванны закаливают в воде или в масле. Затем дается отпуск при 160—180°.

Жидкое Цианирование наряду с положительными сторонами (быстрота процесса, высокая поверхностная твердость изделий и т.д ) имеет ряд недостатков' 1) высокая стоимость цианистых солей и их большой расход (2—5% от веса цианируемых изде­лий) ', 2) цианистые соли ядовиты, поэтому при работе с ними приходится соблюдать особые меры предосторожности.

Наиболее дешевой и наименее ядовитой солью является циа­нистый кальций. Однако при расплавлении цианистого кальция выделяется большое количество пены и черной накипи, что сильно затрудняет ведение процесса [39].

Процесс цианврования примерно в даа рада дороже процеоса цемеата-

пни.