|
разорванной сетки на границах аустенитных зерен, распространяющейся от поверхности на глубину (10...20)% от общей толщины нитроцементованного слоя [99,126, 132, 136]. Темная составляющая появляется при содержании азота в слое, превышающем некоторое пороговое значение, которое снижается с увеличением продолжительности нитроцементации [36, 41, 45, 67]. Наличие темной составляющей отрицательно сказывается на прочностных и пластических свойствах нитроцементованных деталей [24, 25, 42, 50, 80, 82, 99, 126, 132-136]. Основным направлением в совершенствовании низкотемпературных процессов комплексного насыщения следует считать дальнейшее развитие упрочнения в жидких и пастообразных средах, автоматизацию оборудования с применением ПЭВМ, создание экологически чистых и взрывобезопасных сред, а также разработку и исследование специальных эффективных сред на основе нанотехнологий и полимерных компонентов. Способы ХТО нанесения покрытий на основе насыщения углеродом и азотом цементация, нитроцементация, цианирование и карбонитрация объединены общностью физических процессов формирования износостойких покрытий, основанных на тождестве С и N к элементам внедрения в сталях. Однако работоспособность этих покрытий неодинакова и зависит от условий эксплуатации, что следует учитывать при их разработке. В работе [53] авторами исследованы особенности формирования структуры диффузионных слоев на сталях 4Х5МФС и 20X13 при нитроцементации в интервалах температур (940...990)°С в древесно-угольных гранульпых смесях, в которые введены карбамид и карбонат натрия. Определены основные условия для изготовления износостойкого инструмента из исследовательных сталей. Установлено, что высокотемпературная нитроцментация высокохромистых сталей с (5 и 13)% Сг при температурах выше 940°С в твердых карбюризаторах на основе древесного угля с активаторами, 42 |
10 туру цементации до 880°С и получить глубокие диффузионные слои за относительно короткое время. Входящий в состав карбюризатора триэтаноламин N(C2 Н4 ОН) з при нагреве в нитроцементационной печи диссоциирует на СН4, IICN, СО и Н2. Цианистый водород (HCN), который частично сохраняется при дожигании отходящих из печи газов, является чрезвычайно ядовитым соединением. Даже незначительное количество этого вещества, попадающее в атмосферу термического цеха, делает это производство опасным с экологической точки зрения. Другим недостатком нитроцементации является вероятность формирования дефектной структуры в поверхностной зоне диффузионного слоя. Этот дефект, называемый «темной составляющей», возникает при насыщении стали азотом и углеродом в определенных условиях. Он проявляется на нетравленых микрошлифах в виде темной сплошной или разорванной сетки на границах аустенитных зерен, распространяющейся от поверхности на глубину 10...20 % от общей толщины нитроцементованного слоя [10, 11,18]. Темная составляющая появляется при содержании азота в слое, превышающем некоторое пороговое значение, которое снижается с увеличением продолжительности нитроцементации [18]. Наличие темной составляющей отрицательно сказывается на прочностных и пластических свойствах нитроцементованных деталей. Азотирование (насыщение азотом), нитроцементация и цианирование (совместное насыщение углеродом и азотом). Нитроцементация осуществляется в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака, а цианирование в расплавленных солях, содержащих группу NaCN при температурах 840...860 и 820...950°С соответственно; борирование (насыщение бором) при нагреве в соответствующей среде; силицирование (насыщение кремнием): алитирование, хромирование (насыщение алюминием и хромом соответственно). Способы ХТО позволяют управлять такими свойствами изделий, как твердость, ударная вязкость [23], усталостная прочность [23], коррозионная стойкость [15], жаростойкость и др. [19]. Себестоимость ХТО невелика, поэтому ее применение часто оказывается более эффектным, чем использование дорогостоящих высоколегированных сталей [5-8]. 17 натных ванн, особенно при пониженных температурах. Это особенно важно при карбонитрации инструмента из быстрорежущих сталей. Глубина диффузионного слоя на быстрорежущих сталях (типа Р6М5), его структура и фазовый состав определяются, главным образом, температурой процесса и в меньшей степени длительностью. Основным направлением в совершенствовании низкотемпературных процессов комплексного насыщения следует считать дальнейшее развитие упрочнения в жидких и пастообразных средах, автоматизацию оборудования с применением ПЭВМ, создание экологически чистых и взрывобезопасных сред, а также разработку и исследование специальных эффективных сред на основе нанотехнологий и полимерных компонентов. Способы ХТО нанесения покрытий на основе насыщения углеродом и азотом цементация, нитроцементация, цианирование и карбонитрация объединены общностью физических процессов формирования износостойких покрытий, основанных на тождестве С и N к элементам внедрения в сталях. Однако работоспособность этих покрытий неодинакова и зависит от условий эксплуатации, что следует учитывать при их разработке. 1.3. Электроосаждение бинарных сплавов на основе железа Гальваническое электроосаждение [43] занимает важное место в г электротсхнологии благодаря высоким технико — экономическим показателям. Важнейшими из них является отсутствие термического воздействия на детали, возможность направленного изменения свойств покрытий с преимущественным развитием одного из них (износостойкости, адгезионной прочности, усталости и др.) за счет изменения режима осаждения и легирования покрытия. Значительный интерес для промышленности представляет применение элекгроосажденных сплавов на основе железа. Однако чистое железо во многих случаях по своим эксплуатационным характеристикам не отвечает требованиям предъявляемых к улучшаемым и восстановленным деталям. Эксплуатационные характеристики электроосажденного железа можно повысить электрохимическим упрочнением, которое включает осаждение |