Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 87 стр.

                 Лабораторная работа 10                        деталей машин. Наиболее широко используются процессы
                                                               цементации     (науглероживания),    нитроцементации    и
     ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЦЕМЕНТАЦИИ                           азотирования.     В    меньшей     степени    применяется
       НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СТАЛИ                           поверхностное насыщение бором, кремнием и металлами.
                                                               Примером могут служить цементованные и азотированные
     I. Цель работы                                            шестерни, валы, втулки автомобилей, тракторов, станков,
                                                               сельскохозяйственных и других машин. Большинство
     При выполнении настоящей работы необходимо:               деталей машин работает в условиях износа, циклических
     а) углубить знания по основам химико-термической          нагрузок, коррозии при криогенных и высоких температурах,
обработки                                                      при которых максимальные напряжения возникают в
     б) экспериментально установить влияние температуры        поверхностных слоях металла, где сосредоточены основные
и времени цементации на глубину цементованного слоя;           концентраторы напряжений.
изучить структуру цементованного слоя; изучить изменение            В отличие от поверхностной закалки при ХТО разница
твердости     сердцевины    и    поверхностного     слоя       в свойствах достигается не только изменением структуры
непосредственно после цементации и цементации с                металла, но и его химического состава. ХТО не зависит от
последующей закалкой.                                          формы деталей. Она обеспечивает получение упрочненного
                                                               слоя одинаковой толщины по всей поверхности. ХТО дает
     II. Сведения из теории.                                   более существенное различие в свойствах поверхности и
                                                               сердцевины деталей.
     Химико-термической обработкой (ХТО) называют                   Насыщение поверхностного слоя происходит при
процесс, сочетающий поверхностное насыщение тем или            нагреве детали до определенной температуры в среде, легко
иным элементом при высокой температуре с упрочняющей           выделяющей насыщающий элемент в активном состоянии, и
термической обработкой, в результате которых происходит        выдержке при этой температуре. Среды, выделяющие
изменение химического состава, микроструктуры и физико-        насыщающий элемент, могут быть газообразными, жидкими
химических свойств поверхностного слоя металла или             и твердыми.
сплава. Химико-термическая обработка осуществляется                 Различают следующие основные методы насыщения,
путем диффузионного насыщения металла или сплава               применяемые при ХТО:
неметаллами (С, N, В и др.) или металлами (Al, Cr, Zn и др.)        1. Насыщение из порошковых смесей (порошковый
при определенной температуре и активной насыщающей             метод). Благодаря простоте технологического процесса
среде. Химико-термическая обработка повышает твердость,        нашел применение в мелкосерийном и серийном
износостойкость,   задиростойкость,    кавитационную      и    производстве       для      цементации,      алитирования
коррозионную стойкость и создает на поверхности                (алюминирования), хромирования, борирования и т.д.
благоприятные остаточные напряжения сжатия, повышая тем             2.    Прямоточный     и    циркуляционный    методы
самым усталостную прочность, надежность и долговечность        диффузионного насыщения из газовых сред.

                         167                                                               168