Газовое цианирование.

3. Диффузионная металлизация, её виды.

1. Цианирование.Цианирование – насыщение поверхностного слоя одновременно углеродом и азотом; оно бывает жидкостным и газовым.

Жидкостное цианирование производится в ваннах с расплавами цианистых солей [NaCN, KCN,Ca(CN)₂ и др]. при температуре, достаточной для разложения их с выделением ак­тивных атомов С и N.

Низкотемпературное (550…600°С) цианирование применяют, главным образом, для инструментов из быстрорежу­щей стали с целью повышения их стойкости и производится в рас­плавах чистых цианистых солей. Высокотемпературное (800…850 °С) цианирование осуществляется в ваннах, содержащих 20…40%-ные расплавы цианистых солей с нейтральными солями (NaCl, Na₂CО₃ и др.) для повышения температуры плавления ван­ны. Продолжительность жидкостного цианирования от 5 мин до 1 ч. Глубина цианирования 0,2…0,5 мм.

После цианирования заготовки подвергают закалке и низкому отпуску. Цианирование, как и цементацию, применяют для раз­личных изделий, при этом коробление заготовок значительно мень­ше, чем при цементации, а износо- и коррозионная стойкость бо­лее высокие. Недостатком жидкостного цианирования является ядовитость цианистых солей, а также их высокая стоимость.

2. Газовое цианирование отличается от газовой цементации тем, что к цементирующему газу добавляют аммиак, дающий активизированные атомы азота. Газовое цианирование так же как и жидкостное, разделяется на низкотемпературное и высоко­температурное.

При низкотемпературном (500…700°С) газовом цианировании в сталь преимущественно диффундирует азот (с образованием ни­тридов), а углерод диффундирует в малых количествах. Это циани­рование так же как и жидкостное низкотемпературное, применя­ют для обработки инструментов из быстрорежущей стали.

При высокотемпературном газовом цианировании (800…850°С) в сталь диффундирует значительное количество углерода с образо­ванием аустенита. После высокотемпературного цианирования заготовки закаливают.

При газовом цианировании, называемом также нитроцементацией отпадает необходимость в применении ядовитых солей и, кроме того, имеется возможность обработки более круп­ных деталей.

3. Диффузионная металлизация.Наиболее распространенными видами диффузионной металлизации являются алитирование, хромирование, силицирование.

Алитирование представляет собой поверхностное насыщение стальных и чугунных заготовок алюминием с обра­зованием твердого раствора алюминия в железе. Его применяют преимущественно для деталей, работающих при высоких темпе­ратурах (колосников, дымогарных труб и др.), так как при этом значительно (до 1000°С) повышается жаростойкость стали.

Для алитирования алюминий сначала наносят на заготовку распылением жидкой струи сжатым воздухом, затем нанесен­ный слой алюминия защищают жаростойкой обмазкой и произ­водят диффузионный отжиг заготовок при температуре 920°С в те­чение 3 ч. В процессе отжига поверхностный слой заготовки на­сыщается алюминием на глубину в среднем 0,5 мм.

Диффузионное хромирование производится в порошковых смесях, составленных из феррохрома и шамота, смоченных соляной кислотой, или в газовой среде при разложе­нии паров хлорида хрома СrС1₂. Хромированию подвергаются в основном стали с массовым содержанием углерода не более 0,2 %. Хромированный слой низкоуглеродистой стали незначительно по­вышает твердость, но обладает большой вязкостью, что позволяет подвергать хромированные детали сплющиванию, прокатке и т. п. Хромированные детали имеют высокую коррозионную стойкость в некоторых агрессивных средах (азотной кислоте, морской воде). Это позволяет заменять ими детали из дефицитной высокохромо­вой стали.

Силицирование – насыщение поверхностного слоя стальных заготовок кремнием, обеспечивающее повышение стой­кости против коррозии и эрозии в морской воде, азотной, серной и соляной кислотах, применяется для деталей, используемых в хими­ческой промышленности.

Силицированный слой представляет собой твердый раствор кремния в α-железе. Существует силицирование в порошкооб­разных смесях ферросилиция, а также газовое силицирование в среде хлорида кремния SiCI₄.