Оглавление:
Химико-термическая обработка стали. Назначение, виды и общие закономерности. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами
- Химическая и термическая обработка стали. Объект, тип и общий шаблон. Насыщение диффузии сплава металлами и неметаллами Химико-термическая обработка (хто) — поверхностное насыщение металлических материалов соответствующими элементами (C, T, B, Al, SG, Si, T и др.) путем диффузии атомных состояний из среды высокой температуры (тепла), которая изменяет состав, структуру и свойства некоторых поверхностных слоев в нужном направлении. Металл и сплав чтото повышают надежность и долговечность механических деталей из — за поверхностного упрочнения, а также для защиты от коррозии.
Сто включает в себя основные взаимосвязанные этапы: 1) образование активных атомов в насыщенной среде и диффузию обрабатываемого металла к поверхности;2) адсорбцию активных веществ насыщенной поверхностью. Развитие диффузионного процесса приводит к образованию диффузионного слоя, входящего в состав материала на насыщенной поверхности, который отличается от исходного по химическому составу, структуре и свойствам. Материал нижней части диффузионного слоя, на который не влияет действие насыщенной активной среды, называется ядром. Общая толщина диффузионного слоя — это наименьшее расстояние от насыщенной поверхности до ядра.
Эффективная толщина диффузионного слоя является наименьшим расстоянием от насыщенной поверхности до области измерения и отличается от установленного предельного номинального значения основного параметра. Людмила Фирмаль
Основным параметром диффузионного слоя является параметр материала, который служит ориентиром для изменения качества в зависимости от расстояния от насыщенной поверхности. Переходной областью диффузионного слоя является внутренняя часть диффузионного слоя, прилегающая к сердцевине, и ее длина определяется разностью между полной толщиной и эффективной толщиной. Стадия CTO-диффузия. В металлах, когда образуется твердый замещающий раствор, диффузия происходит в основном по вакансионному механизму. При образовании твердого раствора реализуется механизм диффузии через внутренние органы. Цементация стали-CTO при диффузионном насыщении поверхностного слоя углеродсодержащей стали при нагреве в карбюраторе составляет 930-950 ° с, когда аустенит стабилен.
Для цементации используются низкоуглеродистые легированные стали. Детали поступают на цементацию после механической обработки с припуском на шлифование. Основные виды цемента-твердый и газовый. Газовая цементация является более совершенным технологическим процессом, чем твердая цементация. В случае газовой цементации могут быть получены заранее определенные концентрации углерода в пластах; сокращается продолжительность процесса; возможна полная механическая обработка процесса. Термическая обработка необходима: исправьте структуру и смолите зерно ядра и цементированного слоя; высокая твердость цементированного слоя и ядра после цементации, термическая обработка состоит из двойной гасить и закалять.
- Недостатками такой термической обработки являются сложность технологического процесса, возможность окисления и обезуглероживания. Заключительная операция заключается в том, чтобы сбросить закаленный мартенсит, давление и улучшить механические свойства, поверхностный слой гасит мартенсит преобразует низкую температуру при 160-180°C, поверхностный слой гасит мартенсит. Азотирование стали-это процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя азотом и сталью при нагревании в подходящей среде. Твердость нитридного слоя стали выше, чем у цементного слоя, она сохраняется при нагреве до высокой температуры (450-500 ° С), а твердость цементированного карбидного слоя с мартенситной структурой поддерживается на уровне 200-225 ° С. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами-насыщение поверхностей металлов и сплавов бором для повышения твердости, износостойкости, коррозионной стойкости.
Боронование производится из перлитной стали, ферритовых и аустенитных марок, тугоплавких металлов и никелевых сплавов. Силикоз. В результате диффузионного насыщения поверхности кремнием повышаются коррозионная стойкость, термостойкость, твердость и износостойкость металлов и сплавов. Хром-насыщение поверхности изделия хромом. Диффузионному хромированию подвергают легирование на основе чугуна, стали различных классов, никеля, молибдена, вольфрама, ниобия, кобальта и металлокерамических материалов. Хромирование в 1420 ° С. оно производится в вакуумной камере. Алиитизация-это процесс насыщения поверхности диффузионных изделий алюминием для повышения термостойкости, коррозионной и эрозионной стойкости.
Выравнивая утюг и сталь, ровное падение в концентрации алюминия в толщине слоя. Людмила Фирмаль
Целью поверхностного упрочнения является повышение твердости, износостойкости и пределов выносливости поверхности обрабатываемого изделия. При этом сердцевина остается вязкой, а продукт подвергается ударной нагрузке. 39. Старение. Цель, изменение микроструктуры и характеристики сплава при возрастном упрочнении и старении являются типом термической обработки, в результате чего свойства упрочненного сплава изменяются. Термин отпуск обычно применяется только к сплавам, закаленным с полиморфными превращениями, а при закалке без полиморфных превращений (после такого упрочнения фиксируется пересыщенный твердый раствор).
Целью отпуска стали является улучшение ее свойств. Отпуск стали смягчает эффект закалки и уменьшает или снимает остаточные напряжения, а также повышает прочность, снижает твердость и хрупкость стали. Отпуск осуществляется путем нагрева закаленных деталей на мартенсите до температуры ниже критической. В отличие от постстарения релиз, снижение прочности, твердости, пластичности увеличивается. Основным процессом старения является разложение пересыщенного твердого раствора, полученного в результате отверждения. Таким образом, старение сплава связано с растворимостью избыточной фазы, а упрочнение в процессе старения сопровождается распадом пересыщенного твердого раствора и одновременным проникновением внутреннего напряжения дисперсных выделений.
В стареющих сплавах разряды из пересыщенных твердых растворов происходят в виде тонких пластин (дискообразных), ИЗОАКСИАЛЬНЫХ (обычно сферических или кубических) и игольчатых. Энергия упругого диста минимальна для выделений в виде тонких пластинок-линз. Основной целью старения является повышение прочности и стабилизация свойств. Происходит естественное старение после искусственной и пластической деформации. Естественное старение-это спонтанное повышение прочности (и снижение пластичности) закаленных сплавов, которое происходит при старении до нормальных температур. При нагревании сплава подвижность атомов увеличивается и процесс ускоряется. Твердые растворы при низких температурах часто распадаются на зоны образования. Эти зоны представляют собой разбросанные области, обогащенные избыточными компонентами. Они сохраняют кристаллическую структуру, которую имеет исходный раствор. Район был назван в честь Гвинеи и Престона.
При использовании электронной микроскопии эти зоны можно наблюдать в сплавах al-Ag, которые имеют форму сферических частиц диаметром ~ 10А. al-Cu Spalavas зона с толщиной<10А Искусственное старение-это увеличение прочности, которое происходит во время старения при высоких температурах. Если затвердевший сплав со структурой пересыщенного твердого раствора подвергается пластической деформации, он ускоряет процесс старения. Этот тип старения называется деформацией. Термическая обработка алюминиевого сплава состоит из двух циклов упрочнения и старения. Старение охватывает все процессы, которые происходят в процессе приготовления пересыщенного твердого раствора-выделительные и выделительные процессы.
Превращение, при котором происходит только процесс отбора, называется дисперсионным упрочнением. На практике очень важен инкубационный период-время, когда в затвердевшем сплаве происходит подготовительный процесс, время, когда затвердевший сплав сохраняет высокую пластичность. Его подвергают закалке сразу же после этой холодной деформации. Если при старении не происходит сложного подготовительного процесса, а только процесс разделения, то это явление называется дисперсионным упрочнением. Практическое значение явления старения сплава очень велико.
Так, после старения, в результате дисперсных выделений третичного цементита и нитрида в феррите, прочность увеличивается, а пластичность низкоуглеродистой стали снижается. Старение является основным способом отверждения алюминиевых сплавов, некоторых медных сплавов, а также многих жаропрочных и других сплавов. В настоящее время все чаще используются мартенситные стареющие сплавы. Сегодня вместо термина «естественное старение» мы используем термин «низкотемпературное старение», а вместо» искусственное старение » — «высокотемпературное старение». Самым первым металлом, закаленным старением, был алюминиевый сплав. Отверждение проводили при температуре более 100 ° С.
Смотрите также:
Методические указания по материаловедению
