Cтраница 1
Химико-термические методы ( цианирование, азотирование или нитроцементация, борирование и др.) представляют собой виды обработки, при которых происходит изменение химического состава и свойств поверхностных слоев инструментов, изготовленных из стали. Эти изменения достигаются в результате диффузии различных элементов из внешней среды в сталь. Цианирование производится после термообработки и окончательной заточки. [1]
Химико-термические методы модифицирования поверхностных слоев 127, 42, 54, 81, 101, 107 ] металлов и сплавов сочетают в себе одиовремеииое термическое и химическое воздействия с целью изменения химического состава, структуры и свойств поверхностного слоя. Осуществляются они в результате диффузионного насыщения металла или сплава неметаллами С, N В, Si и др. или металлами Al, Cr, Zn и др. ( раздельного и в ряде методов совместного) в определенном температурном интервале в активной ( или специально-активируемой) среде. [2]
Химико-термические методы модифицирования поверхностных слоев [27, 42, 54, 81, 101, 107] металлов и сплавов сочетают в себе одновременное термическое и химическое воздействия с целью изменения химического состава, структуры и свойств поверхностного слоя. Осуществляются они в результате диффузионного насыщения металла или сплава неметаллами С, N, В, Si и др, или металлами At, Cr, Zn и Др. [3]
Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости ( цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются ( посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий Al, Pb, Sn, Ag, Аи и др. При восстановлении деталей ( в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий - наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий: окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме: катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. [4]
![]() |
Изменение твердости в глубь поверхностного слоя цементированной. [5] |
К химико-термическим методам упрочнения, получившим широкое применение, относятся цементация, азотирование, нитроцемен-тация, борирование, диффузионное хромирование, цинкование, сульфидирование. [6]
Широко известны химико-термические методы обработки, в первую очередь, термодиффузионные покрытия, например, азотирование, различные способы металлизации, напыления неметаллических ( керамических) материалов, стеклоэмалирование. [7]
Как и все другие химико-термические методы поверхностного упрочнения, цементацию не следует применять в тех случаях, когда существует опасность выкрашивания поверхностного слоя ( например, в резьбе), а также при наличии ударных нагрузок. [8]
К методам первой группы относятся химико-термические методы образования покрытий ( ХТМ), основанные на твердофазовом, жидкостном и газофазовом насыщении поверхностей инструмента. Диффундирующие элементы могут насытить поверхности инструментов непосредственно, без промежуточных реакций либо с предшествующей химической реакцией на границе между инструментальным материалом и покрытием, или же в объеме исходных реагентов. В результате насыщения диффундирующими элементами инструментального материала образуются диффузионные слои, кристал-лохимическое строение и свойства которых сильно отличаются от соответствующих параметров инструментального материала. Эти элементы улучшают его поверхностные свойства. Скорость образования, кинетика роста покрытия, его структура и свойства в значительной степени определяются температурой процесса, временем насыщения, параметрами диффузии, насыщающих компонентов в инструментальном материале и, наконец, существенно зависят от химического состава, структуры и свойств последнего. [9]
Подготовку стальной полосы к горячей металлизации также производят комбинированными химико-термическими методами. Затем, после промывки в воде, следует термическая обработка листа в камере восстановления в атмосфере диссоциированного аммиака. На практике реализуются также и другие технологические комбинированные схемы: электрохимическое обезжиривание - восстановительный обжиг; окислительный обжиг - - травление - - восстановительный обжиг; обжиг - травление - щелочная очистка; окислительный обжиг - - щелочная очистка-отравление. [10]
Упрочняющая химико-термическая обработка ( ХТО) - это процесс диф фузиопного насыщения поверхностного слоя металлических деталей активными элементами, обеспечивающими получение определенных физико-механических свойств для повышения твердости, усталостной прочности, износостойкости, жаростойкости и коррозионной стойкости. К химико-термическим методам упрочнения, получившим широкое распространение, относятся цементация, азотирование, нитроцемептация, борирование, диффузионное хромирование, цинкование, сульфидирование. [11]
По данным работы [18] коробление детали в процессе цементации находится в пределах 0 05 - 0 15 мм, при азотировании, цианировании и сульфидировании 0 05 - 0 1 мм, а в случае индукционной поверхностной закалки 0 03 - 0 07 мм. Кроме того, в сравнении с перечисленными химико-термическими методами термообработки, обеспечивающими толщину упрочненного слоя в пределах 0 02 - 2 5 мм, поверхностная закалка с нагревом ТВЧ позволяет упрочнять деталь на глубину до 10 0 мм. [12]
![]() |
Виды повреждений зубьев. [13] |
Искажение профиля зубьев вследствие износа приводит к уменьшению точности передачи, к увеличению динамических нагрузок, повышению напряжений изгиба и, наконец, к поломке зуба. Уменьшение износа достигается за счет повышения износостойкости зубьев химико-термическими методами обработки, уменьшением скольжения профилей, подбором смазки. [14]
Одним из наиболее распространенных и эффективных путей повышения ресурса конструкций, наряду с выполнением требований по качеству несущих поверхностей, является упрочнение поверхности. По способам воздействия на поверхность изделия и их комбинациям различают механические, термические, химико-термические методы упрочнения и покрытия Несмотря на право самостоятельного существования каждого из указанных выше способов упрочняющей технологии, в качестве приоритетного лежит механический способ в сочетании с другими. Сущность поверхностно-упрочняощей технологии заключается в силовом воздействии потока энергонесущей ( упрочняющей) среды с поверхностным слоем упрочняемого тела. Поверхностно-упрочняющая технология является, как правило, финишной операцией в технологическом цикле производства, а потому служит основной информационной доминантой в технологической наследственности и определяет эксплуатационные свойства и надежность конструкции в целом. [15]