Добавил:
kostikboritski@gmail.com Выполнение курсовых, РГР технических предметов Механического факультета. Так же чертежи по инженерной графике для МФ, УПП. Писать на почту. Дипломы по кафедре Вагоны Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Материаловедение (куча курсачей) / Вопросы по материалам 2-1.doc
Скачиваний:
15
Добавлен:
11.08.2017
Размер:
307.71 Кб
Скачать

52. Диффуз. Насыщение сплавов Хг, Аl, Si

Насыщение поверхности стали кремнием называют силицированием. Силицирование придает стали высокую коррозионную стойкость в морской воде, в азотной, серной и соляной кислотах и несколько увеличивает устойчивость против износа.

Силицированный слой является твердым раство­ром кремния в а-железе. Силицированный слой отличается повышенной пористостью, толщина его 300-1000 мкм. Несмотря на низкую твердость 200— 300 HV, Силицированный слой обладает высокой износостой­костью после предварительной пропитки маслом при 170—200 °С. (валики насосов, трубопроводы, арматура, гайки, болты и т. д.)

Алитирование — насыщение поверхности стали алюминием. В результате алитирования сталь приобретает высокую ока-линостойкость (до 850—900 °С), так как в процессе нагрева на поверхности алитированных изделий образуется плотная пленка окиси алюминия А12О8, предохраняющая металл от окисле­ния. Алитированный слой обладает также хорошим сопротивле­нием коррозии в атмосфере и морской воде. Структура алитированного слоя представляет собой твердый раствор алюминия в а-железе. Концентрация алюминия в поверхностной части слоя составляет ~ 30 %. Тол­щина слоя 200—1000 мкм. Твердость алитированного слоя (на поверхности) до 500 HV, износостойкость низкая. Алитированию подвергают топливники газогенераторных машин, чехлы термопар, детали разливочных ковшей, клапаны и другие детали, работаю­щие при высоких температурах.

Хромирование — насыщение поверхности втальных изделий хромом. Этот процесс обеспечивает повышенную устойчивость стали к газовой коррозии (окалиностойкость) при температуре до 800 °С, высокую коррозионную стойкость в таких средах, как вода, морская вода и азотная кислота. Хромирование сталей, содержащих свыше 0,3—0,4 % С, повышает также твердость и из­носостойкость.

Диффузионный слой, получаемый при хромировании техниче­ское железа, состоит из твердого раствора хрома в а-железе. Твер­дость слоя, полученного хромированием железа, 250—300 HV, а хромированием етали — 1200—1300 HV.Хромирование используют для деталей паросилового обору­дования, пароводяной арматуры, клапанов, вентилей, патрубков, а также деталей, работающих на износ в агрессивных средах. Силицированный слой является твердым раствором кремния ва-же-лезе. Под диффузионным слоем часто наблюдается слой перлита. Это объясняется оттеснением углерода из диффузионного слоя вследствие пониженной растворимости его в кремнистом феррите.

53 Борированием называется химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном на­сыщении поверхностного слоя стали бором при нагревании в соответствующей среде.Температура насыщения 930—950 °С при выдержке 2—6 ч. Процесс можно вести и без электролиза в ваннах с расплавленными хлористыми солями (NaCl, ВаС12). Хорошие результаты получены при газовом борировянии. В этом случае насыщение ведут при 850—900 °С в среде диборана (В2Н6). Диффузионный слой состоит из боридов FeB (на поверхности) и Fe2B . Толщина слоя 100—200 мкм. Борированный слой обладает высокой твердостью HV 1800—2000 (18 000—20 000 МПа), износостой­костью (главным образом, абразивной), коррозионной стойкостью, окалиностойкостью (до 800 °С) и теплостойкостью. Борирование применяют для повышения износостой­кости втулок грязевых нефтяных насосов, дисков пяты турбобура, вытяжных, гибочных и формовочных штампов, деталей пресс-форм и машин для литья под давлением. Стойкость указанных деталей после борирования возрастает в 2—10 раз.

Цементацией (науглероживанием) называется химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхно­стного слоя стали углеродом при нагревании в соответствующей среде карбюризатореОкончательные свойства цементованные изделия приобретают в результате закалки и низкого отпуска, выполняемых после цемен­тации.

Назначение цементации и последующей термической обработки — придать поверхностному слою высокую твердость и износостойкость, повысить предел контактной выносливости и предел выносливости при изгибе и кручении.

На цементацию детали поступают после механической обработки с припуском на шлифование (50—100 мкм). Во многих случаях цементации подвергается только часть детали; тогда участки, не подлежащие упрочнению, защищают тонким слоем меди (20—40 мкм), которую наносят электрическим способом или изолируют специаль­ными обмазками, состоящими из смеси огнеупорной глины, песка и .асбеста, замешанных на жидком стекле, ленитом и др.

54 Химико-термической обработкой (поверхностным легированием) называют обработку, заключающуюся в сочетании термического и химического воздействий на металлы и сплавы для изменения химического состава структуры и свойств в поверхностных слоях.

Химико-термическая обработка (ХТО) сводится к диффузион­ному насыщению поверхностного слоя стали неметаллами (С, N, Si, В и др.) или металлами (Cr, A1 и др.) в процессе выдержки при определенной температуре в активной жидкой или газовой среде.

При ХТО одновременно протекают несколько процессов:!

  1. образование в окружающей среде диффундирующего элемента в атомарном состоянии; насыщающая атмосфера должна обеспечивать высокую концентрацию диффундирующего элемента на поверхности обрабатываемого металла. Количество атомов, поступающих из насыщающей среды в металл, в основном определяется скоростью химических реакций, связанной с выделением насыщающего вещества;

  2. адсорбция атомов (ионов) на поверхность металла с образованием химических связей между ионами насыщающего элемента и основного металла;

  3. диффузия адсорбированных атомов от поверхности в глубь обрабатываемого металла (изделия).

Соседние файлы в папке Материаловедение (куча курсачей)