Исследование процесса формирования диффузионного слоя при химико-термической обработке. Сизов И.Г. - 3 стр.

        При ХТО одновременно протекает несколько про-        твердых растворов замещения. Поэтому, при диффузионной
цессов, обеспечивающих насыщение изделия элементами из       металлизации (насыщении металлами) процесс ведут при
внешней среды.                                               более высоких температурах, длительно, и тем не менее,
        1. Диссоциация - распад молекул с образованием ак-   получают меньшую толщину слоя, чем при насыщении азо-
тивных атомов диффундирующего элемента (in stutu nas-        том и углеродом.
cendi):                                                             В результате диффузии образуется диффузионный
                         2CO → CO2 + C                       слой, на поверхности которого концентрация диффунди-
                          NH3 → 3H + N                       рующего элемента наибольшая. По мере удаления от по-
        Одновременно с этим происходит диффузия              верхности концентрация диффундирующего элемента пада-
активных атомов к обрабатываемой поверхности.                ет. Глубина проникновения диффундирующего элемента
        2. Адсорбция – поглощение поверхностью металла       является толщиной диффузионного слоя.
свободных атомов насыщающего элемента. Атомы металла,
находящиеся на поверхности, имеют направленные наружу                     Методы химико-термической обработки
свободные связи. При подаче к поверхности детали атомов             Различают следующие основные методы насыщения
насыщающего элемента эти свободные связи вступают в          при ХТО:
силу, что уменьшает поверхностную энергию металла. С                1. Насыщение из порошковых смесей (порошковый
повышением температуры адсорбционная способность ме-         метод).
талла увеличивается. Развитию процесса адсорбции помога-            Благодаря простоте технологического процесса ме-
ет способность диффундирующего элемента образовывать с       тод нашел применение в мелкосерийном и серийном произ-
основным металлом твердые растворы.                          водстве для цементации, алитирования, хромирования, бо-
        3. Диффузия – проникновение насыщающего эле-         рирования и т.д.
мента (адсорбированных атомов) вглубь металла. По мере              2. Прямоточный и циркуляционный методы диффу-
накопления атомов диффундирующего элемента на поверх-        зионного насыщения из газовых сред.
ности насыщения, возникает диффузионный поток от по-                Прямоточный газовый метод заключается в нагреве
верхности вглубь обрабатываемого металла. Процесс воз-       изделий в герметичных печах, куда постоянно подается на-
можен только при условии растворимости диффундирую-          сыщающий газ. Отработанный газ выходит из печи через
щего элемента в обрабатываемом материале и достаточно        специальное отверстие и, как правило, сжигается. Метод
высокой температуре, обеспечивающей необходимую ско-         позволяет регулировать активность насыщающей атмосфе-
рость диффузии.                                              ры (потенциал атмосферы), широко применяется в мелкосе-
        Скорость диффузии атомов насыщающего элемента        рийном и серийном производстве для цементации, нитро-
в решетку железа неодинакова и зависит от состава и строе-   цементации и азотирования. Газовый метод обеспечивает
ния образующихся фаз: диффузия протекает быстрее при         высокое качество диффузионного слоя и поверхности обра-
образовании твердых растворов внедрения (при насыщении       батываемого изделия. Циркуляционный метод отличается
углеродом или азотом, размеры атомов, которых малы), чем     повторным использованием насыщающего газа при систе-