Cтраница 4
Белый нетравящийся слой, образованный при цементации железа однокарбидным твердым сплавом типа В К, является железо-вольфрамовым карбидом. Между белым слоем и железом имеется слой твердого раствора вольфрама, углерода и частью кобальта в i - Fe - - фаза. При цементации железа двухкарбидным твердым сплавом типа ТК этот слой является сложным железовольфрамо-титановым карбидом и над ним находится слой твердого раствора. [46]
Рассмотрим кратко влияние температуры на толщину слоев отдельных фаз. Допустим, что интенсивность взаимодействия среды с обрабатываемым материалом существенно не меняется при изменении температуры. Если с повышением температуры скорости химических реакций и коэффициенты диффузии во всех фазах возрастают примерно одинаково и концентрации на границах фаз не меняются, то повышение температуры не должно существенно влиять на соотношение толщин отдельных фаз. Общая толщина покрытия возрастает в основном за счет увеличения слоя твердого раствора. [47]
При хромировании высокоуглеродистой стали диффузионная зона представляет собой карбидный слой и небольшую прослойку тройного эвтектоида. Дальше идет уже основной металл. Образующийся карбидный слой обладает очень высокой твердостью, высоким сопротивлением против истирания и высокими антикоррозийными свойствами, особенно при высоких температурах. Карбидный слой отличается несколько меньшей вязкостью в сравнении со слоем твердых растворов, но не настолько, чтобы могло происходить отслаивание или появление трещин. [48]
Титан и его сплавы легко окисляются на воздухе. При нагреве под пайку на поверхности образуется весьма стойкий окисел TiO2 ( рутил), препятствующий прочному сцеплению паяного шва с основным металлом. Особенно сильно окисляется поверхность титана при нагреве выше 650 - 700 С. В связи с большой растворимостью кислорода и азота в титане на его поверхности при нагреве на воздухе образуется малопластичный слой твердого раствора а - Ti ( альфированный слой), а при нагреве до температур 3900 С образуются нитриды с азотом воздуха. Водород, мало растворимый в а - Ti, образует в а-сплавах гидрид TiH, вызывающий их охрупчивание. В ( ее р) - титановых сплавах водород растворим в большей степени и ускоряет их эвтектоидный распад. [49]
Изучение поверхностей трения деталей машин, работающих в различных условиях эксплуатации, и большой опыт лабораторных исследований позволяют утверждать, что при всех нормальных условиях внешнего трения существуют защитные поверхностные структуры. Механические, физические и химические свойства этих структур обусловливают антифрикционность, износостойкость и фрикцион-ность трущихся узлов и сопряжений. Общим для защитных структур на поверхностях трения является их приспосабливаемость к условиям нагружения - высокое сопротивление нормальным напряжениям и легкость сдвига под действием тангенциальных усилий. В наиболее простом случае окислительного износа на поверхностях трения образуются пленки окислов различного состава и толщины, а также слои твердых растворов кислорода в металле и эвтектик разной степени насыщения. Окислы, образующиеся на тех или иных металлах, различны. [50]
Период подогрева в зависимости от условий продолжается 1 5 - 3 часа и более. При пуске аммиака происходит насыщение азотом - азотирование. Этот процесс происходит, начиная с температуры нагрева 470 С. При насыщении азотом образуется твердый раствор, способный поглощать атомарный углерод. Слой твердого раствора з период нагрева от температуры 470 до 900 С незначителен по своей толщине и все время увеличивается, при этом происходит перестройка решеток а-железа в у-железо. [51]
Наиболее распространенный алюминиевый сплав высокой прочности - - дуралюмин, является одновременно и типичным сплавом низкой коррозионной стойкости. Дуралюмин чаще всего подвержен местной или межкристаллитной коррозии. Наиболее опасной для потери прочности ярля-ется межкристаллитная коррозия, для потери герметичности емкостей - местная. Причина местной ( точечной или язвенной) коррозии связана с частичной ( местной) потерей пассивности дуралюмина вследствие недостаточной прочности защитной пленки. Межкристаллитная коррозия объясняется выделением соединений меди СиА12 из твердого раствора ( распад гомогенного твердого раствора меди в алюминии) при недостаточно резкой ( замедленной) закалке или после нагрева деталей свыше 100 С. При выделении СиА12 по границам зерен слой твердого раствора в зонах зерна, прилегающих к границам, обедняется медью и вследствие этого приобретает более электроотрицательный потенциал, становясь анодной зоной и преимущественно разрушаясь. [52]
Большое значение имеет процесс термической обработки метал-лизационных покрытий, позволяющий значительно повысить прочность сцепления и снизить пористость. Недостатком процесса является то, что изделие подвергают сильному тепловому воздействию, вследствие чего теряется существенное достоинство металлизации, при которой изделие не подвергается значительному термическому воздействию. Однако термическая обработка применяется часто. Для защиты железного изделия от образования окалины на него напыляют алюминий, толщина слоя которого 0 2 - 0 3 мм. Затем металлизационный слой покрывают натриевым жидким стеклом. После того, как стекло высохнет, изделие отжигают при температуре 600 - 1000, продолжительность отжига до 5 час. Во всяком случае при отжиге должно быть применено средство, предохраняющее от окисления. Этот процесс, называемый металлизационным алитированием, является диффузионным процессом. Алюминий, диффундируя в сталь, образует с железом сплав, который, по мере проникновения алюминия вглубь, переходит в слой твердого раствора - Al - Fe. При таком диффузионном отжиге, который проводится при температуре 850 С с применением восстановительного газа ( водорода) в течение трех часов, образуется зона диффузии толщиной ( глубиной) 0 1 мм. Если при термической обработке не применяется защитное покрытие или удаление воздуха, то при тепловом воздействии металлизационный слой отслаивается. Можно покрывать холодное изделие тонким слоем алюминия, который должен защищать лишь от окисления, затем изделие нагревают до 800 С и при такой температуре производят окончательную металлизацию алюминием. Чугун может быть успешно алитирован лишь в том случае, если он содержит мало серы и имеет лишь мелкографитные включения. [53]