Ціанування (нітроцементація) сталі - раздел Философия, Сутність, призначення та класифікація видів
Ціануванням Називають Процес Дифузійного Насичення Пов...
Ціануванням називають процес дифузійного насичення поверхневого шару стальних деталей одночасно вуглецем і азотом. Ціанування застосовують для підвищення поверхневої твердості, стійкості до зношення і втомленісної міцності стальних деталей, а також корозійної стійкості. Найчастіше ціанування проводять в розплавлених солях, що містять ціанисті солі (наприклад, NaCN), і в газовому середовищі, яке містить вуглець і азот. Процес газового ціанування називають ще нітроцементацією.
Рідке ціанування, в залежності від температури процесу, поділяється на низько-, середньо- та високотемпературне.
Низькотемпературне ціанування проводять при низьких температурах (560...600 0С), що призводить до насичення поверхні деталі переважно азотом. Але цей процес продуктивніший, ніж азотування сталі. Такому ціануванню піддають різальні інструменти з швидкорізальних і високохромистих сталей для підвищення їх стійкості до зношення, що забезпечується утворенням дисперсних нітридів.
Середньотемпературне ціанування проводять в розплавлених солях, що містять ціанистий натрій. Температура процесу 820...860 0С, а тривалість для отримання шару завтовшки 0,15...0,35 мм. становить 30...90 хв. Процес здійснюють у ваннах з таким складом: 20...25 % NaCN, 25...50 % NaCl, 25 ... 50 % Na2CO3. При ціануванні відбуваються такі хімічні процеси:
2NaCN + O2 → 2NaCNO; (8.12)
2NaCNO + O2 → Na2CO3 + CO + 2Naт; (8.13)
2CO → CO2 + Cат; (8.14)
Атомарні вуглець і азот, що виділяються в результаті цих процесів, абсорбуються поверхнею деталі та дифундують вглиб металу.
Ціанований шар, який отримується при середньотемпературному ціануванні, містить 0,7% С і 0,8...1,2 % N.
Після ціанування проводять гартування безпосередньо з ціанистої ванни і низьке відпускання з нагрівом до температури 180...200 0С. Твердість ціанованого шару після цього становить HRC 58…62.
Високотемпературне ціанування проводять для отримання шару більшої товщини (0,5...2,0 мм.). Процес здійснюють при 930...950 0С у ванні складу 8 % NaCN, 82 % BaCl2 і 10 % NaCl, яку покривають шаром графіту для зменшення теплових втрат і вигорання ціанистих солей. Тривалість процесу - 1,5...6 год.
При такому ціануванні у ванні відбуваються такі реакції:
BaCl2 + 2NaCN → 2NaCl + Ba(CN) 2; (8.15)
Ba(CN) 2 → BaCN2 + Cат ; (8.16)
BaCN2 + O2 → BaO + CO + 2Nат.; (8.17)
Активні атоми вуглецю та азоту, що утворюються в результаті реакцій, абсорбуються поверхнею деталі та дифундують вглиб металу, утворюючи ціанований шар. Вміст вуглецю на поверхні деталі після обробки становить 0,8...1,2 % , азоту – 0,2...0,3 %.
Після високотемпературного ціанування деталі охолоджують на повітрі, потім піддають гартуванню і низькотемпературному відпусканню.
Ціанування має такі основні переваги над цементацією:
1) менша тривалість процесу;
2) менша деформація і жолоблення деталей складної форми;
3) вища стійкість до зношення і корозії.
Але цей процес має недоліки - високу вартість і отруйність ціанистих солей.
Нітроцементація – це процес дифузійного насичення поверхневого шару стальних деталей одночасно вуглецем і азотом із газоподібного середовища, яке складається з навуглецьовувального газу (80...90 %) і аміаку (20...10 %). Процес проводять при 840...860 0С протягом 4...10 год. Основне призначення нітроцементації – підвищення твердості, стійкості до зношення та границі витривалості стальних виробів.
При одночасному насиченні сталі вуглецем і азотом прискорюється дифузія вуглецю.
Після нітроцементації звичайно проводять гартування безпосередньо з печі та низьке відпускання при 160...180 0С. Твердість шару після обробки становить 58...60 HRC (570...690 HV).
Товщина нітроцементованого шару становить 200...800 мкм, але не повинна перевищувати 1000 мкм. Адже при більшій товщині виникають дефекти, які знижують механічні властивості дифузійного шару.
Оптимальний сумарний вміст вуглецю і азоту залежить від марки сталі і становить 1,0...1,65 %, при цьому вміст азоту повинен бути від 0,1 ... 0,15 % до 0,4 ... 0,5%.
Нітроцементації піддають звичайно деталі складної форми, які схильні до жолоблення. Перевагами нітроцементації перед газовою цементацією є:
Сутність призначення та класифікація видів Термічної обробки Основними параметрами які... Технологією термічної обробки передбачається вибір операцій і режимів... Однією з основних задач при виборі режимів є прискорення процесів термообробки що може бути досягнуто зменшенням часу...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Ціанування (нітроцементація) сталі
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Термічної обробки
Термічна обробка – це сукупність операцій нагріву, витримки та охолодження сплаву, які проводяться за певним режимом, з метою зміни його будови та набуття ним необхідних властивостей.
Осно
Перетворення в сталі при її нагріванні
Більшість структурних змін, що відбуваються при термічній обробці сталі, безпосередньо пов’язані з процесами, які мають місце при температурах, що відповідають лініям діаграми стану залізо-цементит
Перетворення, що відбуваються в сталі при її охолодженні
У відповідності з графіком термічної обробки (рис.6.1) після нагріву заготовки або деталі до необхідної температури, проводиться їх витримка при цій температурі для забезпечення прогріву і завершен
Перетворення, що відбуваються у сталі при відпусканні
При відпусканні сталі в ній відбуваються декілька процесів, які накладаються один на одного; основним з них є дифузійний розпад структур, отриманих після гартування - мартенситу і залишкового аусте
Відпалювання
В залежності від того, нагрівають сталь нижче чи вище температур фазових перетворень у твердому стані, розрізняють відпалювання першого роду (рекристалізаційне, для зняття внутрішніх залишкових нап
Нормалізація сталі
При нормалізації доевтектоїдну сталь нагрівають звичайно до температури вище точки Ас3, а заевтектоїдну вище точки Аст на 30…50 оС (рис.7.1), а потім охолоджують на повітрі
Гартування сталі
Гартування є поширеною операцією термічної обробки деталей машин і інструментів, її мета - надання матеріалу високої твердості і міцності шляхом утворення нерівноважних структур - мартенситу або бе
Відпускання
Призначення відпускання - зняти внутрішні залишкові напруги, які виникли в загартованій сталі, і одержати необхідні структуру та механічні властивості. Відпуск є найважливішою операцією термічної о
Термомеханічна обробка (ТМО) сталі
Термомеханічна обробка є методом обробки сталі, який забезпечує більш високі механічні властивості у порівнянні з характеристиками, що отримують при звичайному гартуванні і наступному відпусканні.
Цементація сталі
Цементація – це технологічний процес дифузійного насичення поверхневого шару стальних деталей вуглецем.
Цементацію здійснюють для отримання твердої, стійкої до зношення поверхні,
Азотування сталі
Азотуванням називають процес дифузійного насичення поверхневого шару сталі азотом. Вперше був здійснений в 1913 р. М.П. Чижевським.
Азотування проводять для підвищення твердості,
Дифузійне насичення металами (металізація) і неметалами.
Дифузійною металізацією називають процес дифузійного насичення сталі різними металами: алюмінієм, хромом, цинком. Проводять цей процес для отримання високої окалиностійкості, жаростійкості,
Тема 9. ЛЕГОВАНІ СТАЛІ
Легованими називають сталі, у складі яких є легуючі елементи. А легуючими називають елементи, які спеціально вводять в сталь для отримання певних властивостей. Основними легуючими елементами в стал
Вплив легуючих елементів на перетворення в сталі
Вплив легуючих елементів на кінетику розпаду аустеніту. Легуючі елементи, що не утворюють карбіди в сталі (за виключенням Со), уповільнюють процес розпаду аустеніту, тобто зміщують С-
Класифікація та маркування легованих сталей
Леговані сталі можуть бути класифіковані за чотирма ознаками: за рівноважною структурою, за структурою після охолодження на повітрі (у нормалізованому стані), за хімічним складом і за призначенням.
Конструкційні леговані сталі
Конструкційні сталі в залежності від комплексу обробок для одержання оптимальних службових властивостей деталей, а також за призначенням поділяються на такі групи:
1) сталі, що цементуютьс
Інструментальні сталі
Інструментальні сталі поділяють на чотири типи:
- пониженої прогартовуваності (переважно вуглецеві);
- підвищеної прогартовуваності ( леговані);
- штампові;
- шв
Корозійностійкі (нержавіючі) сталі
Корозія - процес руйнування металу під дією зовнішнього середовища. За механізмом протікання розрізняють хімічну корозію, яка виникає під дією газів чи неелектролітів (нафта), і електрохімічну, що
Алюміній і сплави на його основі
Алюміній – один з найбільш легких металів. Його атомний номер 13, атомна маса 26,97, кристалічна гратка – гранецентрована кубічна з параметром а=0,4041 нм, густина g=2700 кг/м3, т
Деформівні алюмінієві сплави
Сплави, що деформуються, поділяються на сплави, які зміцнюються термічною обробкою, і на ті, що не зміцнюються термічною обробкою.
До деформівних алюмінієвих сплавів, що не зміцнюються тер
Ливарні алюмінієві сплави
Згідно ДСТУ 2839-94 всі алюмінієві ливарні сплави поділяють на п’ять груп.
Сплави першої групи, які містять 6...13 % кремнію, називають силумінами. Більшість силумінів – це д
Магній та його сплави
Магній – найлегший конструкційний метал з атомним номером 12, атомною масою 24,32, ГЩУ–граткою, густиною 1700 кг/м3, температурою плавлення tпл=650оС, механічними властивостям
Титан і його сплави
Титан – сріблясто-білий метал з атомним номером 22, атомною масою 47,9, густиною g=4505 кг/м3, температурою плавлення tпл=1672оС. Розрізняють дві поліморфні моди
Сплави на основі титану
Сплави титану крім основного металу й домішок можуть містити легуючі елементи: алюміній, молібден, ванадій, хром, марганець, залізо, тантал, ніобій, цирконій, олово, мідь, вольфрам, кремній, нікель
Мідь і її сплави
Мідь – метал червоного, а у зломі - рожевого кольору. Її атомний номер 29, атомна маса 63,54, температура плавлення 1083оС, густина 8940 кг/м3. Мідь має гранецентровану
Олов’яні бронзи
Олов’яні бронзи – найстаріші з металевих сплавів. Структура двокомпонентних олов’яних бронз у рівноважному стані визначається діаграмою стану Cu-Sn (рис. 9.4).
При їх кристал
Алюмінієві бронзи
Алюмінієві бронзи – це сплави міді з алюмінієм, які додатково можуть бути леговані нікелем, марганцем, залізом та іншими елементами. Вони мають добрі технологічні і механічні властивості та
Берилієві бронзи
Берилієві бронзи – це сплави міді з берилієм. Вони характеризуються високими механічними, зокрема, пружними властивостями, стійкістю проти корозії. У промисловості застосовують берилієві бро
Підшипникові (антифрикційні) сплави
Підшипниковими називають сплави, із яких виготовляють вкладиші підшипників ковзання. До підшипникових сплавів висувають ряд вимог. Вони повинні мати:
- низький коефіцієнт тертя з матеріало
Пластичні маси 11.1.1. Пластичні маси, їх властивості та склад
Пластичні маси (пластмаси) - це штучні неметалеві матеріали, що одержують на основі високомолекулярних з'єднань (полімерів). Пластмаси мають багато цінних якостей, завдяки чому їх питома вага у маш
Гумові матеріали
Гумою називається продукт спеціальной обробки (вулканізації) суміші каучука і сірки з різними добавками. Гума має такі характерні властивості:
– висока еластичність – відносне видовження д
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов