Cтраница 2
Разработан ряд других методов хромирования [14], например в аэрозолях, газовое хромирование при индукционном нагреве, хромирование в обмазках при контактном или индукционном нагреве. [16]
Широкое применение нашел диффузионный способ хромирования, который сочетает в себе твердое и газовое хромирование. Обрабатываемые детали упаковывают в контейнер из листовой стали 15Х25Т или 10Х23Н18, заполненный порошкообразной смесью, состоящей из феррохрома, окиси алюминия и хлористого аммония. Окись аммония предотвращает спекание и приваривание хрома к деталям, а хлористый аммоний необходим для создания газовой среды, служащей дополнительным источником активных ионов хрома. [17]
Существуют три метода диффузионного хромирования: 1) хромирование в твердой среде ( в порошковых смесях), 2) жидкостное хромирование ( в соляных ваннах) и 3) газовое хромирование. Процесс хромирования в твердой среде не экономичен и очень продолжителен - за 25 - 30 час. [18]
Процесс осуществляется в твердой засыпке, содержащей порошок феррохрома при 800 С. Газовое хромирование в парах хлорида хрома ведут при 1000 С. При содержании в стали менее 0 1 % С на поверхности возникает слой раствора хрома в феррите. Если хромируется сталь с 0 6 - 0 8 % С, на поверхности образуется слой сложных карбидов хрома и железа. Это происходит из-за того, что углерод быстрее диффундирует к поверхности и связывается в карбиды, чем хром проникает в толщу металла. [19]
Наиболее благоприятными в этом отношении для хрома являются хлорные соединения. Газовое хромирование осуществляется пропусканием газов хлористого водорода или хлора через нагретый баллон, в котором находится феррохром или хром и хромируемые детали. [20]
Хромирование в газообразной среде более экономично. При газовом хромировании хлористый водород приводят в соприкосновение с кусками феррохрома; образующиеся пары хлорида хрома направляют в реторту с изделием. В результате обменных реакций происходит диффузия хрома в сталь. Хромированный слой толщиной 0 05 - 0 1 мм может быть получен за 3 - 4 ч при температуре 1000 С. [21]
Атомарный хром, выдетяющпйся на поверхности стали, диффундирует Б поверхностные слон металла. При газовом хромировании хлориды хрома образуются в результате взаимодействия феррохрома ( хрома) с парами соляной кислоты или хлора. Первоначально хром диффундирует в решетку у-железо. При достижении в у-железе предела насыщения ( хром относится к элементам, суживающим область существования - уфазы) происходит фазовое превращение - у-железа в а-железо. Этот процесс приводит к образованию характерных столбчатых кристаллов, наблюдаемых в структуре диффузионного слоя. [22]
Процесс хромирования в газообразной среде более экономичен. При газовом хромировании хлористый водород приводят в соприкосновение с кусками феррохрома, и образующиеся пары хлоридов хрома направляют в реторту с изделием. В результате обменных реакций происходит диффузия хрома в сталь. Хромированный слой толщиной 0 05 - 0 1 мм может быть получен за 3 - 4 ч при температуре 1000 С. [23]
Процесс хромирования в газообразной среде более экономичен. При газовом хромировании хлористый водород приводят в соприкосновение с кусками феррохрома и образующиеся пары хлорида хрома направляют в реторту с изделием. В результате обменных реакций происходит диффузия хрома в сталь. [24]
Выделившийся на поверхности хром диффундирует в сталь. Разработаны способы газового хромирования. Сущность их в том, что смесь водорода и паров соляной кислоты пропускается через нагретую до температуры 1000 печь, где находится хром или феррохром. В результате реакции между этими веществами получаются газообразные хлориды хрома, которые вступают с железом в реакцию, уравнение которой написано выше. Газовое хромирование, как вообще процессы газовой химико-термической обработки, протекает интенсивнее. [25]
В лабораторных исследованиях для газового хромирования наиболее часто применяют газовую среду, состоящую из смеси водорода и хлористого водорода. Этот вид хромирования производится в герметически закрывающейся печи. В одной стороне печи помещается феррохром, а в другой - хромируемые стальные детали. Водород подается в печь через осушитель ( для удаления влаги) и через сосуд с дымящейся соляной кислотой. Смесь из водорода и паров соляной кислоты поступает со стороны феррохрома; при контакте паров соляной кислоты с феррохромом образуются хлориды хрома по указанным выше реакциям. Хлориды хрома проникают через стальные детали. При этом происходит реакция обмена: на поверхности деталей отлагается атомарный хром, поглощаемый поверхностными слоями стальных деталей. [26]
Для малопористых изделий из железа и стали успешно применяют фосфатирова-ние, воронение, алитирование. Вполне применимы для материалов различной пористости цинкование ( шерардизация) и газовое хромирование. Менее удовлетворительные результаты дает силицирование и пропитка оловом или цинком из-за образования хрупких соединений. [27]
Глубина хромирования зависит от температуры, продолжительности процесса и содержания углерода в стали. Максимум толщины внешней зоны достигается при 0 6 % С и составляет 0 06 мм при выдержке в течение 3 ч при температуре 1000 С в случае газового хромирования. Общая глубина хромированного слоя стали Ст5 при выдержке в течение 7 ч при температуре 1100 С составляет около 0 08 мм. Жидкое хромирование требует более длительной выдержки, чем два других метода, но обеспечивает большую равномерность слоя. [28]
Диффузионное хромирование стали проводят с целью повышения жаро - и коррозионно-стойкости. Стали, содержащие более 0 3 % углерода, при хромировании приобретают высокую твердость и износостойкость вследствие образования на поверхности карбидов хрома. Наиболее широко применяют газовое хромирование в среде газообразного хлора или смеси водорода и хлористого водорода. Хромирование изделия довольно широко используют в химической и нефтехимической промышленности, особенно в тех случаях, где изделия соприкасаются с окислительными средами. [29]
Жидкостное хромирование осуществляется в расплавленной ванне, содержащей NaCl, СгС12 и феррохром. Недостатки: а) быстрый нагрев деталей при погружении их в ванну и быстрое охлаждение при извлечении из ванны, что может приводить к значительной деформации; б) затруднения при необходимости хромирования деталей средней и крупной величины; в) замедленная по сравнению с газовым хромированием скорость получения диффузионного слоя; г) необходимость проведения процесса при высоких температурах ( 950 - 1000 С), что ведет к частому выходу из строя тиглей соляных ванн. Указанные недостатки являются причиной слабого внедрения в производство жидкостного хромирования. [30]