Термическая и химико-термическая обработка стали

Общие положения

ТО проводится с целью изменения структуры и свойств исходного материала без изменения его состава. Сочетание химического и теплового воздействия называется химико-термической обработкой (ХТО). При ХТО изменяется также и химический состав поверхностного слоя детали. ТО и ХТО являются важными этапами ТП изготовления изделий и используются для улучшения обрабатываемости материалов, формирования эксплуатационных свойств деталей, защиты от внешних воздействий, снятия внутренних напряжений и др.

Результаты ТО и ХТО зависят от исходного фазового и структурного состояния материала, режима и среды обработки. Параметрами режима являются: - температура нагрева; - продолжительность изотермической выдержки при ; и - скорости нагрева и охлаждения. Режимы ТО назначаются по диаграммам состояния сплавов с учетом закономерностей структурных и фазовых превращений в системе. Для нагрева и охлаждения применяют газовые и жидкие среды.

Обычно ТО проводят в печной атмосфере, но если она воздействует на химический состав материала, используют контролируемые среды: , вакуум, и др., расплавленные соли. Среды для охлаждения подбирают так, чтобы обеспечить необходимую . При малых - это воздух и охлаждение с печью, при больших - масла, вода и растворы солей и щелочей.

ХТО наиболее применима для сталей. Поверхность деталей насыщают C, N, B, Si, Al и другими элементами путем диффузии их атомов из среды нагрева при высоких температурах. Среда для нагрева может быть жидкой, твердой и газовой. При ХТО должны последовательно протекать следующие процессы: образование активных атомов деформирующих элементов у поверхности; их адсорбция поверхностью и диффузия в решетку материала (при условии их растворимости в материале), твердофазные реакции с компонентами материала.