ЦИАНИРОВАНИЕ
Цианированием называют процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом при температуре 820 – 950°С в расплавленных солях, содержащих группу «CN».
Среднетемпературное цианирование.В этом процессе изделие нагревают до 820-860°С в расплавленных солях, содержащих NaCN. Для получения йлоя небольшой толщины (0,15-0,35 мм) процесс ведут при 820-860°С в ваннах (20-25% NaCN, 25-50% NaCl и 25-50% Na2C03). Продолжительность процесса обусловлена требуемой толщиной слоя и составляет 30-90 мин.
Цианистый натрий в процессе цианирования окисляется кислородом воздуха, и происходят следующие реакции:
2NaCN+О2→ 2NaCNO;
2NaCNO + О2 →Na2C03 + СО + 2N;
2СО → СО2 + Сат.
Выделяющийся атомарный углерод и азот диффундируют в сталь. Цианированный слой, полученный при 820-860°С, содержит 0,7% С и 0,8-1,2% N.
Цианирование при указанных сравнительно невысоких температурах позволяет выполнять закалку непосредственно из цианистой ванны. После закалки следует низкотемпературный отпуск (180 – 200°С). Твердость циа-нированного слоя после термической обработки ~ HRC 58 – 62. Цианиро-ванный слой по сравнению с цементованным обладает более высокой износостойкостью и эффективно повышает предел выносливости. Этот вид цианирования применяют для упрочнения мелких деталей.
Высокотемпературное цианирование. Для получения слоя большей толщины (0,5-2,0 мм) применяют высокотемпературное или глубокое цианирование при 930-950°С в ванне, содержащей 8% NaCN, 82% BaCl2 и 10% NaCl (состав ванны до расплавления). Зеркало ванны покрывают слоем графита во избежание больших потерь теплоты и угара цианистых солей. Время выдержки изделий в ванне для получения слоев указанной толщины составляет 1,5 – 6 ч.
При цианировании в ванне протекают следующие реакции:
BaCl2 + 2NaCN →2NaCl + Ba(CN)2;
Ba(CN)2 → BaCN2+C;
BaCN2 + О2 → BaO + CO + 2N.
Выделяющийся атомарный углерод и азот диффундируют в железо. При указанных высоких температурах сталь с поверхности в большей степени насыщается углеродом (до 0,8 – 1,2%) и в меньшей – азотом (0,2 – 0,3%). Строение цианированного слоя аналогично цементованному. После высокотемпературного цианирования детали охлаждают на воздухе, а затем для измельчения зерна закаливают с нагревом в соляной ванне или печи и подвергают низкотемпературному отпуску.
Процесс цианирования по сравнению с процессом цементации требует меньшего времени для получения слоя заданной толщины, характеризуется значительно меньшими деформациями и короблением деталей сложной формы и более высокими сопротивлением износу и коррозии.
Недостатком цианирования является высокая стоимость, ядовитость цианистых солей и необходимость в связи с этим принятия специальных мер по охране труда.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 899;