Черчение

Химико-термическая обработка — это процесс поверхно­стного насыщения стали каким-либо элементом (углеродом, азотом или тем и другим одновременно, а также хромом, кремнием, бором и др. путем диффу­зии элемента из внешней среды при относительно высокой температуре).

Химико-термическая обработка обычно преследует две основные цели: получение более твердой, износоустойчивой поверхности; получение по­верхности, которая была бы устойчива против коррозии.

Наиболее распространенные виды химико-термической обработки стали — цементация, азотирование и цианирование. Некоторые методы упрочения поверхности металлических изделий приведены на рис. 96 (I— индукционная закалка, II — цианирование, III — нитроцементация, IV — газовая цементация, V — цементация, VI — цементация в твердом карбюризаторе, VII — азотирование, VIII —диффузное хроми­рование.

Рис. 96

Цементация — процесс поверхностного насыщения стальных дета­лей углеродом, с целью получения изделия с вязкой сердцевиной и твердой поверхностью. Цементации подвергают детали из углеродистой и легиро­ванных сталей с содержанием углерода 0,1 ... 0,3%. После цементации по­верхностный слой должен содержать 0,8 ... 1,0% углерода. Цементации подвергаются детали, работающие обычно на истирание в условиях удар­ных нагрузок, например зубчатые колеса, шейки коленчатых валов, порш­невые кольца и другие детали машин.

Азотирование — процесс насыщения поверхностных слоев сталь­ных изделий азотом. Этот процесс обеспечивает повышение твердости и изно­состойкости деталей, увеличивает предел усталости, повышает коррозион­ную стойкость. Твердость азотированного слоя обычно сохраняется при на­гревании детали до 450 ... 500° С, а поверхностный слой детали после цемен­тации начинает терять твердость уже при 200° С. Азотирование является од­ной из завершающих операций обработки изделий, так как после него изде­лия подвергают только шлифованию. Чтобы придать сердцевине детали оп­ределенную прочность и вязкость, перед азотированием деталь подвергают закалке и отпуску.

Азотирование — дорогой процесс, так как проникновение азота в сталь протекает очень медленно (около 10 ч для получения слоя глубиной 0,1 мм). Чтобы сократить его в 1,5 ... 2 раза, прибегают к двухступенчатому на­греву: сначала изделие выдерживают при температуре 510 ... 520° С, а затем несколько часов в зависимости от толщины слоя — при температуре 560 ... 600° С. Процесс азотирования ускоряется в 6 ... 7 раз при нагреве изделий токами высокой частоты.

Азотированию подвергаются в основном легированные стали. Углероди­стые стали азотируют в том случае, когда надо получить поверхностный слой толщиной 0,02 ... 0,04 мм для защиты от коррозии. Такое азотирова­ние называют антикоррозийным.

Цианирование — процесс, при котором происходит одновременное на­сыщение поверхностного слоя стали углеродом и азотом.

Этот процесс происходит в ваннах с расплавленными цианистыми соля­ми либо в газовой среде, содержащей метан, аммиак и закись углерода. По­сле ванны детали закаливаются в воде или масле. Цианированный слой тол­щиной 0,2 ... 0,3 мм имеет довольно высокую твердость и износостойкость. Цианированию подвергают режущие кромки сверл, резцов, метчиков, фрез, а также некоторые зубчатые колеса автомобилей и др.