Технологические процессы и оборудование отраслей. Белов А.В - 23 стр.

                     2.3. Химико-термическая обработка
    Цель химико-термической обработки: получить поверхностный слой, об-
ладающий особыми свойствами. Такими свойствами может быть высокая твер-
дость, износостойкость, жаропрочность, окалино- или коррозионная стойкость.
    Нагретые детали подвергают воздействию среды, из которой путем диффу-
зии поверхностный слой насыщается некоторыми элементами: углеродом, азо-
том, алюминием, хромом, кремнием и т. д. Диффузия лучше всего протекает,
если в процессе химико-термической обработки элемент, которым производит-
ся насыщение поверхности, находится в атомарном состоянии.
    Процесс протекает в три стадии: диссоциация (распад молекул с образова-
нием атомарного элемента) + адсорбция (взаимодействие с поверхностью и
проникновение в кристаллическую решетку) + диффузия (проникновение в
глубь металла). В результате диффузии активированный атом элемента прони-
кает в кристаллическую решетку стали и образует твердый раствор или хими-
ческое соединение.
    Цементация – процесс насыщения поверхностного слоя деталей из малоуг-
леродистых сталей (С < 0,25 %) углеродом с целью получения путем после-
дующей закалки твердой поверхности при сохранении вязкой сердцевины. Ве-
щество, обеспечивающее насыщение поверхности углеродом, называется кар-
бюризатором. Используются твёрдые, жидкие и газообразные карбюризаторы.
Температура процесса при всех видах цементации t = 900 … 950 °С. Продолжи-
тельность зависит от требуемой толщины науглероживания и может изменяться
в пределах от 2 до 7 часов. Толщина поверхностного слоя с содержанием угле-
рода С = 0,8 … 1,1 % достигает 0,2 … 3 мм. Применяется для деталей, работаю-
щих одновременно на истирание и ударную или знакопеременную нагрузку.
    Цементация в твёрдом карбюризаторе, которым является древесный уголь,
проводится в условиях ремонтного производства. Детали укладываются в ме-
таллические ящики и засыпаются древесным углём, в который для активизации
обменных реакций, обеспечивающих атомарное состояние углерода, вводятся
до 25 % BaCO3 или Na2 CO3.
   Газовая цементация производится в условиях серийного и массового произ-
водства. Карбюризатором являются природный и др. газы, содержащие угле-
род. Детали помещают в камеры с температурой 900 ... 930 °С, через которые
пропускают газ:
                          CH4 → 2H2 + C (атомарный),
                          2CO → CO2 + C (атомарный).
    Жидким карбюризатором являются расплавы смеси солей Na2 CO3 (75 %) и
SiC (10 %), NaCl (15 %). Газовая цементация используется для мелких деталей
с малой толщиной науглероживания 0,3…0,5 мм.
   После любого вида цементации делают закалку и низкий отпуск с t = 150 ...
170 °С, HСR = 60 ... 64.
   Азотирование – процесс насыщения азотом с целью получения высокой

                                    22