|
покрытия зависит от температуры и продолжительности процесса и нарастает более активно, чем в процессе нитроцементации. Нитроцементация и цианирование являются высокотемпературными процессами насыщения, что считается недостатком при упрочнении деталей сложной формы впоследствии их коребления, а также негативно отражается на структуре и свойствах покрытия. Поэтому более перспективными представляются низкотемпературные процессы комплексного газового и жидкостного насыщения [6,45,53,56,69, 71,74, 76, 96, 113,125]. Низкотемпературные процессы насыщения стали азотом и углеродом являются высокопроизводительными кратковременными процессами и проводятся при температурах (560...580)°С в жидкой или газовой среде, содержащей активные атомы азота и углерода. При этом независимо от того, из какой среды проводится насыщение, происходит преимущественная диффузия азота. При этом формируются карбонитридные фазы, тип которых определяется концентрацией углерода в насыщающей среде. Соотношение концентрации атомов N и С существенно изменяется в зависимости от температуры процесса. Доказано, что с ее понижением концентрация азота в слое возрастает, а углерода соответственно понижается. При низких температурах насыщения в структуре формируются карбонитридные фазы на основе азота. На поверхности покрытия желательна белая зона, толщиной от 5 до 30 мкм, состоящая из (е+у)'-фаз и обладающая высокой твердостью и износостойкостью. Пористость в этой зоне можно регулировать в интервале от 3 до 5 % за счет газовой насыщающей атмосферы. По мере заглубления в покрытии изменяется фазовый, зависящий от температуры насыщения и в некоторой степени от скорости охлаждения после никотрирования. Никотрированис-низкотемпературное газовое насыщение, проводится при температуре (570...580)°С в среде аммиака и различных добавок. В качестве углеродосодержащих компонентов используется природный газ, или эндоили экзогаз, продукты гидролиза и карбюризаторов: триэтаноламина, синтина, керосина. 37 |
12 При оптимальных условиях насыщения структура НЦС должна состоять из мелкокристаллического мартенсита, небольшого количества мелких, равномерно распределенных карбонитридов и 30...50% остаточного аустенита. Высокое содержание остаточного аустенита обеспечивает хорошую прирабатываемость, например, не шлифуемых автомобильных шестерен, что делает их работу бесшумной. Максимальные показатели износостойкости после ХТО достигаются только при оптимальном для данной стали содержании на поверхности НЦС углерода и азота. Работоспособность ЫЦС определяется его фазовым составом и зависит от соотношения концентраций углерода и азота в насыщающей среде. Разбавление NH3 углеродосодержащими газами предотвращает перенасыщение поверхностного слоя азотом и, как следствие, устраняет хрупкость нитридной фазы, обеспечивая повышение пластичности покрытия и эксплуатационных триботехнических свойств. Цианирование заключается в совместном насыщении поверхностного слоя стали азотом и углеродом в жидких расплавах солей, содержащих цианистую группу при температуре 820...950 °С [6,40 421. Для насыщения в интервале 820...850°С рекомендуется следующий состав ванны: 40% NaCN, 40% NaCl, 20% NaC03, в интервале же температур 900...950 °С необходимы добавки солей: (80...82)% ВаСЬ и (6... 10)% NaCN, остальное NaCN. Свойства слоя в первую очередь зависят от содержания (NaCN) в растворе, причем его увеличение не способствует повышению глубины слоя, а только активирует насыщение покрытия углеродом и азотом. Толщина покрытия зависит от температуры и продолжительности процесса и нарастает более активно, чем в процессе нитроцементации. Нитроцементация и цианирование являются высокотемпературными процессами насыщения, что считается недостатком при упрочнении деталей сложной формы впоследствии их коребления, а также негативно отражается на структуре и свойствах покрытия. Поэтому более перспективным представляются низкотемпературные процессы комплексного газового и жидкостного насыщения [28, 36, 39-40]. 13 Низкотемпературные процессы насыщения стали азотом и углеродом являются высокопроизводительными кратковременными процессами и проводятся при температурах 560...580°С в жидкой или газовой среде, содержащей активные атомы азота и углерода. При этом независимо от того, из какой среды проводится насыщение, происходит преимущественная диффузия азота. При этом формируются карбонитридные фазы, тип которых определяется концентрацией углерода в насыщающей среде. Соотношение концентрации атомов N и С существенно изменяется в зависимости от температуры процесса. Доказано, что с ее понижением концентрация азота в слое возрастает, а углерода соответственно понижается. При низких температурах насыщения в структуре формируются карбонитридные фазы на основе азота. На поверхности покрытия желательна белая зона, толщиной от 5 до ЗОмкм, состоящая из (е+у)' фаз и обладающая высокой твердостью и износостойкостью. Пористость в этой зоне можно регулировать в интервале от 3 до 5% за счет газовой насыщающей атмосферы. По мере заглубления в покрытии изменяется фазовый, зависящий от температуры насыщения и в некоторой степени от скорости охлаждения после никотрирования. Никотрирование низкотемпературное газовое насыщение, проводится при температуре 570...580°С в среде аммиака и различных добавок. В качестве углеродосодержащих компонентов используется природный газ, или эндо или экзо газ, продукты гидролиза и карбюризаторов: триэтаноламина, синтина, керосина. Карбонитрация в жидких средах имеет некоторое преимущество перед газовым процессом: малую длительность процесса, высокую скорость и равномерность нагрева, легкость регулирования скорости охлаждения после насыщения. Наиболее распространен в промышленности процесс насыщения азотом и углеродом в цианидцианантных аэрируемых растворах (Теннифер процесс) ФРГ. На отечественных предприятиях также используется в циановокислых солях. Известно, что в базовом Теннифер способе рекомендуется через активный расплав (60% NaCN, 40% KCN) пропускать сухой воздух при 570°С. В результате такой ХТО на поверхности возникает толщиной 10...15мкм эластичный карбонитридный слой Fe3(CN), обладающий |