Трибология. Физические основы, механика и технические приложения. Беркович И.И - 234 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СамГТУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

425
Химико-термическая обработка (ХТО)
Целью ХТО является создание на стальной поверхности тонкого легированно-
го слоя за счет диффузии извне легирующих элементов. Затем поверхность под-
вергается закалке. Поверхностный слой приобретает высокую твердость (до 60 и
более единиц по шкале Роквелла). Сюда относятся цементирование, азотирова-
ние, борирование, насыщение хромом, никелем, цианирование (насыщение одно-
временно азотом и углеродом), борохромирование (одновременное насыщение
бором и хромом), карбоборирование (одновременное насыщение углеродом и бо-
ром) и др.
Толщина упрочненного слоя может превышать 2 мм. Химико-термическая об-
работка получила наибольшее распространение, как метод упрочнения поверхно-
стей из-за простоты, доступности и высокой эффективности. Так, например, це-
ментация осуществляется в твердом, жидком и газообразном карбюризаторах. В
качестве твердого карбюризатора используется древесный уголь. Процесс проте-
кает медленно: скорость науглероживания порядка 0,1 мм/ч. Однако, если повы-
сить температуру до 950 980 С, процесс существенно ускоряется. В качестве га-
зового карбюризатора используются углеводороды, а жидкого - расплавы солей,
содержащих углерод. Наиболее эффективна газовая цементация с нагревом дета-
ли токами высокой частоты.
Азотированию подвергаются стальные детали при более низкой, чем при це-
ментировании, температуре: 520 560 С. Легирующие элементы, входящие в со-
став стали (Cr, Mo, V, Al), образуют с азотом стойкие нитриды. Наибольшую
твердость придает алюминий, однако поверхностный слой приобретает повышен-
ную хрупкость и наблюдается искажение формы изделия. Азотирование придает
деталям высокую цикличную прочность и соответственно стойкость против уста-
лостного изнашивания. Поэтому азотированию подвергают коленвалы, цилиндры,
поршневые кольца, седла клапанов, зубья шестерен. Ресурс шеек азотированных
коленвалов превосходит амортизационный срок двигателя. Кроме износостойко-
сти, азотирование придает деталям и высокую коррозионную стойкость. Износо-
стойкость сохраняется при нагреве до 500 600 С (что весьма важно для ДВС), в
то время как при нагреве цементированной поверхности выше 225 275 С, твер-
дость ее, а следовательно и износостойкость снижаются. Недостатком метода яв-
ляется увеличение деталей в размере и коробление. Поэтому азотированные эле-
менты деталей подвергают окончательной обработке в виде полирования или
шлифования.
Цианирование (нитроцементация) происходит в жидких (расплавы солей) и
газовых азотно-углеродных средах. Низкотемпературное цианирование осущест-
вляется при температуре 530 650 С, имеет небольшую скорость и применяется
для высоколегированных инструментальных высокоуглеродистых сталей и леги-
рованных сталей с содержанием углерода до 0,4%. Обработке подвергаются от-
ветственные резьбовые соединения, втулки, зубчатые колеса, вилки механизма
коробки перемены передач, ролики, кулачковые пары. Наиболее гибким процес-
сом является газовое цианирование. Оно поддается автоматизации и позволяет

Страницы