Доклад: Основы термической обработки

2 NH₃ = 2N + 3H ₂ ; СН ₄ = С + 2Н и т. д.;

абсорбции - поглощения активных атомов на­сыщающего элемента поверхностью металла; диффузии — перемещения атомов насыщающего элемента с поверхности в глубь металла.

Наиболее распространенными видами хими­ко-термической обработки является цементация (насыщение поверхностного слоя углеродом), цианирование (углеродом и азотом), борирование (бором), алитирование (алюминием) и др.

Цементация — процесс химико-термиче­ской обработки, заключающийся в диффузион­ном насыщении поверхностного слоя углеродом при нагреве в соответствующей среде. Цемента­ция придает поверхностному слою высокую твер­дость- и износостойкость, повышает предел вы­носливости при изгибе и кручении. Цементируют детали, работающие в условиях трения, при больших давлениях и циклических нагрузках — шестерни, поршневые пальцы, распределитель­ные валы и др.

Азотирование – процесс химико- термической обработки, заключающийся в насыщении поверхностного слоя азотом для придания этому устойчивости против коррозии.

Твердость азотированного слоя выше , чем цементованного, и сохраняется до выслких температур 400 – 600 ⁰ С, тогда как твердость цементированного слоя с мартенситовой структурой сохраняющейся лишь до 200 – 250^о С.

Нитроцементация – процесс химико- термической обработки, заключающийся в насыщении поверхностного слоя одновременно азотом и углеродом в газовой среде.

Цианирование — процесс химико-термической обработки, заключающийся в насыщении поверхностного слоя одновременно азотом и углеродом в расплавленных солях, содержащих цианистый натрий NaCN.

Борирование -- процесс химико-термическои обработки, заключающийся в насыщении поверхностного слоя бором при нагревании в борсодержащей среде (бура, треххлористый бор и др.).

Алитирование — это процесс диффузи­онного насыщения поверхностного слоя стали, содержащей 6,1 - 0,2 % С алюминием.

Хромирование — это процесс диффу­зионного насыщения поверхностного слоя хромом.

Поверхностное упрочнение стали.

Для повышения твердости поверхностных слоев, предела выносливости и сопротивляемости истиранию многие детали машин подвергают поверхностному упрочнению. Существует три основных мето­да поверхностного упрочнения: поверхностная закалка, упрочнение пластическим деформиро­ванием и рассмотренная выше химико-термиче­ская обработка.

Основное назначение поверхностной закалки - повышение твердости, износостой­кости и предела выносливости разнообразных деталей (зубьев шестерен, шеек валов (рис. 46), направляющих станин металлорежущих станков и др.). Сердцевина детали после поверхностной закалки остается вязкой и хорошо воспринима­ет ударные и другие нагрузки. В промышленно­сти применяют следующие способы поверхност­ной закалки: газопламенную закалку; закалку с индукционным нагревом токами высокой часто­ты (ТВЧ); закалку в электролите. Общим для всех способов поверхностной закалки является нагрев поверхностного слоя детали до температуры выше критической точки Ас₃ с последую­щим быстрым охлаждением для получения мар­тенсита.

Рис. 46. Коленчатый вал, закаленный ТВЧ:

I - низкая сердцевина вала, 2 - закаленная шейка, 3 - закаленная галтель

Контрольные в опросы

1. Расскажите о превращениях, происходящих в стали при ее нагреве и охлаждении.

2. Что представляет собой мартенситная структура за­каленной стали?

3. Назовите основные виды термической обработки.

4. Дайте определение закаливаемости и прокаливаемости стали.

5. Перечислите основные дефекты термической обра­ботки.

6. Расскажите о термомеханической обработке стали. ?

7. В чем сущность химико-термической обработки стали?