Диффузионная металлизация. Диффузионная металлизация – химико-термическая обработка, при которой поверхность стальных изделий насыщается различными элементами: алюминием
Диффузионная металлизация – химико-термическая обработка, при которой поверхность стальных изделий насыщается различными элементами: алюминием, хромом, кремнием, бором и др.
При насыщении хромом процесс называют хромированием, алюминием – алитированием, кремнием – силицированием, бором – борированием.
Диффузионную металлизацию можно проводить в твердых, жидких и газообразных средах.
При твердой диффузионной метализации металлизатором является ферросплав с добавлением хлористого аммония (NH4Cl). В результате реакции металлизатора с HCl или CL2 образуется соединение хлора с металлом (AlCl3, CrCl2, SiCl4), которые при контакте с поверхностью диссоциируют с образованием свободных атомов.
Жидкая диффузионная металлизация проводится погружением детали в расплавленный металл (например, алюминий).
Газовая диффузионная металлизация проводится в газовых средах, являющихся хлоридами различных металлов.
Диффузия металлов протекает очень медленно, так как образуются растворы замещения, поэтому при одинаковых температурах диффузионные слои в десятки и сотни раз тоньше, чем при цементации.
Диффузионная металлизация – процесс дорогостоящий, осуществляется при высоких температурах (1000…1200oС) в течение длительного времени.
Одним из основных свойств металлизированных поверхностей является жаростойкость, поэтому жаростойкие детали для рабочих температур 1000…1200oС изготавливают из простых углеродистых сталей с последующим алитированием, хромированием или силицированием.
Исключительно высокой твердостью (2000 HV) и высоким сопротивлением износу из-за образования боридов железа (FeB, FeB2) характеризуются борированные слои, но эти слои очень хрупкие.
Контрольные вопросы.
1.Почему при высокотемпературном цианировании сталь в большей степени насыщается углеродом, а при низкотемпературном - азотом?
2.Преимущества цианирования по сравнению с цементацией и азотированием.
3. Какие стали можно цементировать?
4. Почему при азотировании поверхность стали получает очень высокую твёрдость и износоустойчивость?
5.Преимущества азотирования по сравнению с цементацией. Недостатки его.
6.Что произойдёт, если при цементации детали будут касаться друг друга?
7.Выше какой критической точки ведётся нагрев стали при цементации?
8. Чем объясняется высокая твёрдость цементированного слоя?
9. В результате каких способов диффузной металлизации снижается трение?
10. В результате какой обработки можно повысить долговечность измерительных инструментов?
1.Используя диаграмму Fe-Fe3C и зная, что цементация проводилась при температуре 930 0С, нарисуйте схему изменения структуры от поверхности к середине после охлаждения детали, если исходное содержание углерода в стали было 0,2 %, содержание углерода в поверхностном слое 1,0 %.
2. Ответственное изделие было изготовлено из крупнозернистой углеродистой стали с 0,15 % С. Подумайте, какой режим термообработки обеспечит оптимальные свойства изделия, если цементация проводилась при 950 0С и содержание углерода в поверхностном слое 0,9 %.
Лекция 11
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 893;