Ионное азотирование

Технология ионного азотирования зубчатых колес основана на применении высокопрочных комплексно-легированных сталей мартенситного класса 16Х3НВФМБ-Ш(ВКС-5), 16Х2Н3МФБАЮ-Ш(ВКС-7), 10Х3Н3М2ВФБ-Ш(ВКС-10), разработанных ВИАМом в качестве цементируемых. Из этой группы сталей основное применение получила сталь ВКС-5. Для менее нагруженных азотируемых зубчатых колес опробована также сталь марки 30Х2НВА.

Применение теплостойких сталей продиктовано тем, что из-за ограниченной толщины азотированного слоя возрастают требования к прочности и твердости сердцевины, которые непосредственно определяются свойствами стали. Требуемый уровень этих свойств составляет:Q 0,2меньше или равно 1000 МПа, 30-35 HRC. При недостаточном сопротивлении сердцевины пластической деформации возможно продавливание слоя, развитие на рабочей поверхности зуба глубинных контактных разрушений.

Прочность и твердость сердцевины зависят от предварительной термической обработки, которая формирует исходный уровень этих свойств и режима азотирования. После термического улучшения горячештампованной заготовки- закалки и высокого отпуска при температуре 580-620 градусов- твердость стали составляет 35-40 HRC. При азотировании важно сохранить этот уровень твердости. Однако для того, чтобы обеспечить возможно большую толщину слоя и, как следует, более высокую его несущую способность, требуется проводить диффузионное насыщение при повышенной температуре и большем времени выдержки, т.е. тех факторах, при которых возможно разупрочнение стали.