Химико – термическая обработка стали

Под химико-термической обработкой понимают по­верхностное насыщение стали различными элементами путем диффузии.

Химико-термической обработкой достигается измене­ние механических, физических и химических свойств обрабатываемой стали, повышение твердости, износоустойчивости предела усталости, сопротивления корро­зии, жаростойкости и др. В настоящее время разрабо­таны и внедрены в промышленность следующие виды такой обработки стали: цементация, цианирование, азо­тирование, хромирование, алитирование, силицирование, борирование, диффузионное цинкование и лужение.

Цементации, т. е. насыщению поверхностного слон детали углеродом, подвергают разнообразные ответст­венные детали: шестерни, валы, кулачки, болты и др.

Насыщение стали углеродом или каким-либо другим элементом при химико-термической обработке происхо­дит вследствие диффузии или перемещения атомов (ионов) элемента в железе,

Для цементации применяют углеродистую (не более 0,3% С) и легированную сталь различного состава с низким содержанием углерода.

При температурах процесса (900—950° С) в цемен­тационном ящике кислород воздуха реагирует с углеро­дом и образует окись углерода СО.

Окись углерода при температурах процесса неустой­чива и при контакте с железной поверхностью разла­гается по реакции

с образованием атомарного углерода, который раство­ряется в -железе.

Если в карбюризатор добавить углекислые соли, то образование окиси углерода, необходимой для цементации, идет более интенсивно. Этот процесс происходит по реакциям

и т.д.

Скорость цементации в твердом карбюризаторе при 930 – 950^оС обычно не превышает 0,15 мм/ч.

Глубина цементации деталей машин находится в пределах 0,5 – 2,5 мм. Для мелких деталей она обычно составляет 0,1 – 0,3 мм.

Цель работы – изучение влияния продолжительности выдержки на глубину цементации и твердость стальных образцов.