Материаловедение. Конспект лекций. Барышев Г.А. - 79 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

Л е к ц и я 10

ЦЕМЕНТУЕМЫЕ И АЗОТИРУЕМЫЕ СТАЛИ

(ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА)

1. ТЕОРИЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Химико-термическая обработка (ХТО) относится к поверхност-

ным способам упрочнения деталей. При такой обработке в готовой

детали формируется твёрдая и прочная поверхность и сохраняется

мягкая, вязкая сердцевина изделия.

Обычно при ХТО изделие помещают в среду с нужным элементом,

нагревают до температуры, при которой в стали формируется слой тол-

щиной несколько десятых долей миллиметра с богатым содержанием

этого элемента. При этом происходят три элементарных процесса.

Первый процесс – диссоцияция. Состоит он в распаде молекул и

образовании активных атомов диффундирующего элемента, например

2СО → СО

+ С.

Второй процесс – абсорбция. Происходит он на границе раздела

металл – активная среда, состоит в поглощении (растворении) актив-

ных атомов поверхностью металла.

Третий процесс – диффузия – проникновение элемента вглубь ме-

талла. В результате на поверхности металла образуется диффузионный

слой с большой концентрацией насыщающего элемента, которая при

удалении от поверхности убывает (рис. 1).

Рис. 1. Изменение концентрации диффундирующего элемента по глубине

Толщина слоя «у» представляет собой глубину проникновения

элемента при ХТО.

Диффузионное перемещение атомов в металлах осуществляется

двумя процессами: самодиффузией и гетеродиффузией. В первом слу-

чае отдельные атомы основного металла за счёт хаотического переме-