55.Азотирование и нитроцементация.

Нитроцементацией называют процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом при температуре 840—860 °С в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. Продолжительность про­цесса 4-10 ч. Основное назначение нитроцементации - повыше­ние твердости, износостойкости и предела выносливости стальных деталей. При оптимальных условиях насыщения структуры нитроцементованного слоя –мелкокристаллический мартенсит, небольшое колич карбонитридов и остаточного аустенита.

Азотированием называют процесс диффузионного на­сыщения поверхностного слоя стали азотом. Азотирование очень сильно повышает твердость поверхностного слоя, его износостой­кость, предел выносливости и сопротивление коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар и др.

Твердость азотированного слоя выше , чем цементованной стали, и сохр при нагреве до высоких температур (550-600)

56 Высокопрочными называются чугуны, в которых графит имеет шаровид­ную форму. Высокопрочный чугун получают модифицированием жидкого чугуна присадками магния, церия, иттрия, кальция и некоторых других эле­ментов. Чаще применяют маг­ний в количестве 0,03-0,07 %. По содержанию остальных элементов высоко­прочный чугун не отличается от серого чугуна. Под действием модификато­ра, например магния, графит в процессе кристаллизации принимает шаро­видную форму.

различают следующие марки высокопрочных чугунов: ВЧ 35; ВЧ 40 с ферритной металлической основой; ВЧ 45; ВЧ 50 с перлит- -. но-ферритной металлической основой; ВЧ 60; ВЧ 70; ВЧ 80; ВЧ 100, ВЧ 120' с перлитной металлической основой.

Твердость высокопрочных чугунов колеблется в пределах НВ 140-380 Высокопрочный чугун применяется как новый материал и как заменитель стали, ковкого чугуна и серого чугуна с пластинчатым графитом. По сравнению со сталью высоко­прочный чугун обладает большей износостойкостью, лучшими антифрикци­онными и антикоррозионными свойствами, лучшей обрабатываемостью ре­занием. В отличие от ковкого, из высокопрочного чугуна можно отливать детали любого сечения, массы и размеров. К категории высокопрочных чугунов относятся чугуны, имеющие вклю­чения еермикулярного графита - утолщенные изогнутые пластины со скругленными краями. По своим свойствам эти чугуны занимают промежу­точное положение между чугунами с шаровидным и пластинчатым графи­том. По ГОСТ 28394-89 изготавливают (из СЧ + 0,1 % Mg) следующие мар­ки: ЧВГЗО, ЧВГ35, ЧВГ40, ЧВГ45. Чугун с вермикулярным графитом (ЧВГ) применяется при изготовлении прокатных станов, лопаток паровых турбин, а также в дизелестроении и других областях машиностроения.

58 К основным дефектам, которые могут возникнуть при закалке стали, относятся трещины в изделии — внутренние или наружные.

Трещины. Трещины образуются при закалке в тех случаях, когда внутренние растягивающие напряжения, возникающие в ре­зультате мартенситного превращения, превышают сопротивление стали разрушению. Другой причиной образования трещин является наличие в изделии концентраторов напряжений. Трещины - неисправимый дефект.

Деформация и коробление. Деформация, т. е. изменение раз­меров и формы изделий, происходит при термической обработке в результате термических и структурных напряжений под дей­ствием неоднородных объемных изменений, вызванных неравно­мерным охлаждением и фазовыми превращениями.

Коробление труднее устранить в длинных и тонких изделиях. Для уменьшения его такие детали охлаждают при закалке в зажатом состоянии (в штампах, прессах и приспособлениях). В момент протекания мартенситного превращения сталь разупрочняется. В таком состоянии она легко правится в штампе

Чугун очень хрупок. Механические св-ва чугуна зависят от количества, величины и характера распределения включений графита (кремния, углерода).