Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 112 стр.

240 ч — 14,26; за 774 ч — 34,08. Потери массы фосфатированной стали —
соответственно 0,31; 0,67; 3,32.

                        Термодиффузионные покрытия
     Покрытия образуются в результате диффузии из твердой или га-
зообразной фазы алюминия (алитирование), хрома (термохромирование),
кремния (термосилицирование) в основной металл (сталь). Процесс проводят
при высокой температуре в вакууме, в нейтральной или восстановительной
среде, в атмосфере газообразного хлора. Изделия помещают в порошок на-
носимого металла, либо в порошкообразное соединение этого металла.
     Необходимое условие для диффузии — нарушение структуры ме-
таллической решетки основного металла. При высокой температуре, при-
ближающейся к температуре плавления, подвижность ионов настолько вели-
ка, что происходит обмен металлов.
     В результате диффузии в поверхностном слое стали образуются сплавы
оксидов AI2O3, Сr20з, SiО2 или двойные сплавы FeAl3O4, FeCr204, Fe2Si04, об-
ладающие повышенными защитными свойствами и обуславливающие зна-
чительную жаростойкость термодиффузионных покрытий. Толщина покры-
тия определяется температурой и временем проведения процесса.
     Алитирование стальных изделий осуществляется в собранном виде, так
как образующийся при этом защитный слой хрупок и не допускает механи-
ческой обработки (за исключением сварки).
     Детали, очищенные от окалины, ржавчины и грязи, помещают в герме-
тический ящик (реактор), тщательно засыпают реакционной смесью, со-
стоящей из 50 % очень тонкого алюминиевого порошка, 45-48 % окиси алю-
миния и 2-5 % нашатыря (NH4C1). Нагрев ведут в течение 3-4 ч при темпера-
туре 950-1000° С. Оксиды алюминия необходимы для предотвращения спе-
кания металлического порошка. Нашатырь создает в реакторе защитную не-
окислительную атмосферу: при нагревании он разлагается на NH3 и С02, ко-
торые вытесняют из реактора воздух.
     Алитированное железо стойко в парах серы и сернистого газа и приме-
няется для защиты от окисления котельной аппаратуры, деталей газогенера-
торов, муфелей и др. Диффузионное насыщение стали — один из самых на-
дежных способов защиты аппаратуры от окисления при повышенных темпе-
ратурах.
     Термохромирование проводят при температуре 1000-1050°С в смеси
порошкообразного хрома, каолина (для устранения спекания) и нашатыря
(для создания неокислительной атмосферы). Образующейся в результате
диффузии хрома в сталь поверхностный слой представляет твердый раствор
Fe-Сr. Он обладает высокой жаростойкостью и твердостью. Термохромиро-
вание можно проводить и в газовой среде — в парах хлористых солей хрома.
     Силицирование, как и хромирование, осуществляют в порошкообразной
(смесь измельченного кремния или ферросилиция с хлористым аммонием) и
газовой (парах четыреххлористого кремния) средах при температуре 1000-
1200°С. Диффузионное силицирование хорошо защищает углеродистую