рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Азотирование.

Азотирование. - раздел Машиностроение, Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении 1. Целью Химико-Термической Обработки Является Получение ...

1. Целью химико-термической обработки является получение по­верхностного слоя стальных изделий, обладающего повышенными твердостью, износоустойчивостью, жаростойкостью или коррозион­ной стойкостью. Для этого нагретые заготовки подвергают воздей­ствию среды, из которой путем диффузии в поверхностный слой заготовок переходят нужные для получения заданных свойств эле­менты: углерод, азот, алюминий, хром, кремний и др.

Эти элементы диффундируют в поверхностный слой лучше, когда они выделяются в атомарном состоянии при разложении какого-либо соединения. Подобное разложение легче всего про­исходит в газах, поэтому их и стремятся применять для химико-термической обработки стали. Выделяющийся при разложении газа активизированный атом элемента проникает в решетку кри­сталлов стали и образует твердый раствор или химическое соеди­нение. Наиболее распространенными видами химико-термичес­кой обработки стали являются цементация, азотирование, циани­рование.

Цементацией называется поглощение углерода поверхностным слоем заготовки, который после закалки стано­вится твердым; в сердцевине заготовка остается вязкой. Цемен­тации подвергают такие изделия, которые работают одновремен­но на истирание и удар.

Существуют два вида цементации: цементация твердым кар­бюризатором и газовая цементация.

2. При цементации твердым карбюризато­ром применяют древесный уголь в смеси с углекислыми соля­ми – карбонатами (BaCО3, Na23, K23, СаСО3 и др.).

Цементации подвергают заготовки из углеродистой или легиро­ванной стали с массовым содержанием углерода до 0,08 %. Для деталей, подверженных большим напряжениям, применяют ста­ли, содержащие до 0,3 % С. Такое содержание углерода обеспечива­ет высокую вязкость сердцевины после цементации.

Для цементации заготовки помещают в стальные цементаци­онные ящики, засыпают карбюризатором, покрывают крышками, тщательно обмазывают щели глиной, помещают ящики в печь и выдерживают там 5…10 ч при температуре 930…950°С.

 

При нагревании в присутствии угля углекислый барий при температуре 900 °С распадается по реакции:

ВаСО3 + С → ВаО + 2CO.

В результате образуется монооксид углерода, который на по­верхности стальных заготовок диссоциирует с выделением актив­ного атомарного углерода; этот углерод адсорбируется и диффун­дирует в поверхностный слой заготовки, в результате повышает­ся его массовое содержание в аустените, далее по достижении предела растворимости образуется цементит:

3Fe + С → Fe3C.

Поверхности, не подлежащие цементации, изолируют от кар­бюризатора нанесением на них обмазок или омедняют электро­литическим способом. Глубина цементации обычно составляет 0,5…3 мм; цементированные заготовки содержат в поверхностном слое 0,95…1,1 % С.

3. При газовой цементации в качестве карбюризатора применяют различные газы и газовые смеси (природный, светиль­ный, генераторный газы и др.). В их состав кроме монооксида углерода входят углеводороды, из которых особое значение имеет метан СН4. Газовую цементацию выполняют в герметически за­крытых безмуфельных или муфельных печах непрерывного дей­ствия при температуре 900…950°С и непрерывном потоке цемен­тирующего газа или в шахтных печах периодического действия. В шахтных печах для цементации используют жидкие углеводо­роды (керосин, синтин), которые каплями подаются в печь и, ис­паряясь, образуют газы-карбюризаторы.

Преимуществом газовой цементации перед цементацией твер­дым карбюризатором являются двух…трехкратное ускорение про­цесса, чистота рабочего места, возможность лучшего управления процессом. Газовая цементация применяется очень широко.

4. Цементированные заготовки подвергают однократной или двой­ной закалке и низкому отпуску. Однократную закалку с нагре­вом до 820…850°С применяют в большинстве случаев, особенно для наследственно-мелкозернистых сталей, когда продолжитель­ная выдержка в горячей печи при цементации не сопровождает­ся большим ростом зерен аустенита. Такая закалка обеспечива­ет частичную перекристаллизацию и измельчение зерна сердце­вины заготовки, а также измельчение зерна и полную закалку цементированного слоя. Закалка после газовой цементации час­то производится из цементационной печи после подструживания заготовок до 840…860 °С.

Двойную закалку применяют, когда нужно получить высокую ударную вязкость и твердость поверхностного слоя (например, для зубчатых колес). При этом производят: 1) за­калку или нормализацию с нагревом до температуры 880…900°С для исправления структуры сердцевины и ликвидации (растворения) цементитной сетки поверхностного слоя; 2) за­калку с нагревом до температуры 760…780°С для измельче­ния структуры цементированного слоя и придания ему высокой твердости (до 60…64 HRC для углеродистой стали). Зака­ленные заготовки подвергают низкому отпуску (150…170°С).

Углеродистая сталь имеет очень большую критическую ско­рость закалки, и сердцевина заготовок из такой стали независимо от скорости охлаждения имеет структуру перлит + феррит. По­этому, чтобы получить детали с сердцевиной высокой прочности (сорбит + феррит), применяют легированную сталь, имеющую мень­шую критическую скорость закалки (например, сталь марок 20Х, 18ХГТ, 25ХГМ и др.).

5. Азотирование.Цель азотирования – придание поверхностно­му слою деталей высокой твердости, износостойкости и коррози­онной стойкости. Азотирование осуществляется при выделении активного азота из диссоциирующего аммиака:

2NH3 → 2N + 3Н2.

Азотируют легированную сталь, содержащую алюминий, ти­тан, вольфрам, ванадий, молибден или хром (например, сталь ма­рок 35ХМЮА, 35ХЮА и др.).

Перед азотированием заготовки подвергают закалке и высоко­му отпуску. Азотирование производят в печах при температуре 500…600°С. Активный азот, выделяющийся при диссоциации ам­миака, диффундирует в поверхностный слой и вместе с перечис­ленными легирующими элементами и железом образует очень твердые химические соединения – нитриды (A1N, MoN, Fe3N и др.).

Азотирование на глубину 0,2…0,5 мм продолжается 25…60 ч и в этом его основной недостаток. Однако азотирование имеет ряд преимуществ перед цементацией: температура нагрева сравни­тельно низкая, а твердость более высокая (1100…1200 по Виккерсу, вместо 800…900 после цементации и закалки); у азотирован­ных изделий большие коррозионная стойкость, сопротивление усталости и меньшая хрупкость. Поэтому азотирование широко применяют для деталей из стали и чугуна (шестерен, коленчатых валов, цилиндров двигателей внутреннего сгорания и т. д.).

Азотирование приводит к некоторому увеличению размеров заготовок, поэтому после азотирования их подвергают шлифованию.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Ознакомление со способами получения, составом и свойствами неметаллических конструкционных материалов, применяемых в машиностроении

Вопросы.. цели и задачи дисциплины материаловедение и технология материалов.. связь дисциплины материаловедение и технология материалов с другими дисциплинами..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Азотирование.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Продукты доменной плавки.
1. Исходные материалы для производства чугуна: 1.Железные руды: -красный железняк, или гематит Fе2О3; содержит в

Производство стали в электрических печах.
1.Шихтовыми материалами для выплавки стали являются жидкий или твердый чугун, стальной и чугунный лом, стружка, обрезки (скрап), железорудные окатыши, ферросплавы (перечисленные ма

Непрерывная разливка (в кристаллизатор).
  1. Выплавленная в печи сталь выпускается в ковш и разливает­ся в изложницы или кристаллизатор, либо разливке предшеству­ет рафинирование стали. Внепечное рафинирова

Производство магния. Магниевые руды. Понятие об электролитическом способе получения магния.
  1. Медь – металл красновато – розового цвета, плотностью 8940 кг/м3, с температурой плавления 1083°С. Она обладает высокой электропроводностью, теплопро­

Понятие о свойствах металлов.
1. Большое число различных металлов, кото­рые применяют в технике, можно разделить на черные и цветные. Черные металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, вы

Методы исследования микро- и макроструктуры металлов и сплавов, контроля качества изделий.
1.К механическим свойствам металлов относят: Прочность – это способность материала сопротивляться деформациям и раз­рушению под действием внеш­них сил.

Методы контроля качества изделий.
1.Макроанализ. Для макроанализа приготовляют образец – шлиф или излом, по которому выявляют макроструктуру – строение металла или сплава, видимое невооруженным глазом или в

Диаграммы состояния двойных сплавов. Критические точки и линии.
1.Металлическими сплавами называются соединения двух или нескольких металлов и неметаллов, у которых сохраняются металлические свойства. Сплавы можно получить сплавлением ко

Деление железоуглеродистых сплавов на стали и чугуны.
1. На диаграмме состояния (рис. 21) представлены две системы сплавов. Система Fе – Fе3С называется неустой­чивой (метастабильной) в связи с тем, что цементит представляе

Структуры, получаемые при различных скоростях охлаждения.
1.При нормальной температуре доэвтектоидные стали имеют структуру феррит плюс перлит, эвтектоидные – перлит, заэвтектоидные – перлит + це­ментит, то есть исходное состояние всех ст

Нормализация.
  1. Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твердом состоя­нии, для изме

Отпуск. Виды отпуска.
1. Процесс закалки стали заключается в ее нагреве до определенной температуры (на 30...50° выше линии GSK по диаграмме Fe – Fe3C), выдержке и по­следующем быстром

Дефекты и брак при термической обработке.
  1. Низколегированные стали при закалке охлаждают в воде, так же как и углеродистые. Увели­чение содержания легирующих элементов в стали вызы­вает понижение теплопро

Газовое цианирование.
3. Диффузионная металлизация, её виды. 1. Цианирование.Цианирование – насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом; оно бывает жидкостным

Влияние примесей на свойства углеродистой стали.
Наличие небольшого количества обычных примесей в стали не влияет существенно на положение критических точек и ха­рактер линий диаграммы железо – цементит, поэтому сталь можно рассматривать с извест

Углеродистые инструментальные стали.
1. По химическому составу стали подразделяют на малоуглеродистые (до 0,3% С), среднеуглеродистые (0,3...0,65 % С) и высокоуглеродистые (свыше 0,65% С). По качеству ра

Легирование чугунов, их маркировка и область применения.
1.Сталь, содержащая, кроме постоянных при­месей (марганец, кремний), один или несколько спе­циальных элементов или повышенные концентрации марганца и кремния (>1 %), называется

Цементируемые стали.
1. Низколегированные стали.Согласно ГОСТ 19282–73, установ­лено 28 марок такой стали. Они содержат 1,5…2,5 % легирующих элементов, которые определяют измельчение перлитной составля

Быстрорежущие стали.
1.Условия работы от­дельных видов инструментов различны и для различных видов инструментов применяют материалы, наиболее подходящие по своим качествам к данным условиям работы.

Прочие стали и сплавы с особыми свойствами.
1. Шарикоподшипниковые стали.Хромовая сталь с массовым содержанием 0,95…1,15 % С и 0,4…1,65 Сr образует группу высо­кокачественных шарикоподшипниковых сталей (ГОСТ 801–78) ШХ6, ШХ9

Получение металлокерамических твердых сплавов.
1. Металлокерамические твердые сплавы.Эти сплавы применяют в виде пластинок к режущему инструменту и инструменту для буров при бурении горных пород, а также в виде фильер дл

Сверхтвердые инструментальные материалы.
1. Минералокерамика – синтетический материал, основой которого служит глинозем ( А12О3), подвергнутый спеканию при температуре 1720…1750 °С. Минералокерамика

Ковкие чугуны, их свойства, маркировка и область применения.
1. Белый чугун. В белом чугуне весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида же­леза. Такой чугун в изломе имеет белый цвет и харак­терный металлический блеск.

Бронзы, их свойства, маркировка и область применения.
  1. Медь обладает высокой электропроводно­стью, пластичностью, коррозионной устойчивостью и спо­собна с другими металлами образовывать ряд сплавов. Для техн

Спеченные алюминиевые сплавы.
1. Алюминий и его сплавы. Характерные свой­ства алюминия – высокая пластичность, теплопровод­ность, электропроводность и малая прочность. Он слабо подвергается коррозии на воздухе,

Титан и его сплавы.
1. Механические свойства металлического магния очень невысоки, поэтому для изготов­ления деталей он не применяется. Магниевые сплавы об­ладают меньшими удельным весом, теплопроводн

Оловянные и свинцовые баббиты.
4. Металлокерамические пористые подшипниковые спла­вы, 1. Антифрикционные,илиподшипниковые сплавы применяют для изготовления подшипников.

Методы борьбы с коррозией металлов.
1.Разрушение металлов под воздействием ок­ружающей среды называют коррозией. Другими словами, коррозия – это процесс превращения металлов в окисленное состояние. Классифик

Полимеризация и поликонденсация полимеров.
1. Полимерами называют вещества, молекулы которых (макро­молекулы) состоят из большого числа повторяющихся группиро­вок, или мономерных звеньев, соединенных между собою химичес­ким

Способы получения изделий из пластмасс и их применение.
1.Пластическими массами (пластиками) на­зывают материалы, которые при определенной темпе­ратуре приобретают пластические свойства, то есть спо­собность принимать в результате пресс

Применение резиновых изделий.
1.Резинойназывают продукты химической переработки каучука и вулканизирующих веществ (сера, натрий), осуществляемой при помощи термической обработки (горячая вулканизация) ил

Применение древесины в сельхозпроизводстве.
1.Древесина используется в качестве конструкционного материала в различных отраслях промышленности как в натуральном, так и переработанном виде. Преимущества древесины:

Основные типы клеевых материалов и их применение.
1.Лакокрасочные материалы – это жидкие композиции, образующие после нанесения и высыхания пленку, соединяющуюся с окрашиваемой поверхностью. Эту пленку называют лакокрасочным покры

Фрикционные материалы.
1. Прокладочные материалы предназначены для создания герметичности сопрягаемых деталей с целью предохранения от попадания пыли, а также выте­кания смазки, газов и др. К прокладочны

Применение порошковых сплавов в ремонтном производстве
1. Сплавы, получаемые из металлических по­рошков прессованием и последующим спеканием без рас­плавления, называют порошковыми, а метод получения – порошковой металлургией.

Механическая обработка напыленных покрытий.
1.Плазменное напыление представляет собой дальнейшее развитие техники металлизации распылением. Физическое понятие «плазма» было введено в 1923 г. Лангмером для обозначения газообр

Дисперсно-упрочненные композитные материалы на алюминиевой основе.
1. Материалы сложного состава, образующиеся путем сочетания различных фаз с границей раздела между ними, называются композиционными. Композиционные материалы состоя

Органоволокниты.
  1. Карбоволокниты (углепласты) представляют собой ком­позиции, состоящие из полимерного связуюшего (матрицы) и уп­рочнителей в виде углеродных волокон (карбоволокон

Сплавы с эффектом памяти.
1. Металлические стекла, или аморфные сплавы, получают путем охлаждения расплава со скоростью, превышающей скорость кристаллизации (106…108 °С/с). В этом случ

Бескислородная керамика.
  1. Керамика – неорганический материал, получаемый из отформованных минеральных масс в процессе высокотемператур­ного обжига. В результате обжига (1200…2500 °С) форм

Основные сведения об изготовлении литейной формы.
1.Процесс получения заготовок деталей ма­шин и других изделий методом литья называют литей­ным производством. Отливают заготовки массой от нескольких граммов до сотен тонн практиче

Прокатка, ее виды. Понятие о прокатном производстве.
1. Обработка давлением основана на способности металлов необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Она обеспечивает получение заготовок для производст

Металлургические процессы при сварке, сварочные напряжения и деформации, причины их появления и методы предупреждения.
1. Сваркой называют процесс получения не­разъемных соединений посредством установления меж­атомных связей между свариваемыми частями при их местном (общем) нагреве или пласт

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги