|
109 няггься от Ре^СзN до Ре$ [139]. С ростом содержания углерода увеличивается параметр «в» орторомбической решетки, в то время как параметры «а» и «с» уменьшаются. При этом объем решетки карбонитрида уменьшается [132]. Растворимость углерода в гранецентрованной кубической решетке у'нитрида {Ре4Ы) значительно меньше. Согласно [133], введение углерода в кубический нитрид у' приводит к превращению его в гексагональный карбонитрид 8. При этом имеет место уменьшение параметра «а» решетки с величины 3,790 до 3,787 А. О растворимости азота в цементите можно судить по результатам планирования при 1093 К, приведенным в работе [130]. В диффузионном слое, содержащем до 0,22 % ТУ, растворимость азота в карбонитриде с решеткой цементита мала и не превышает 0,66 % N (2,1 ат. %). Результаты микроанализа, приведенные в работе [133], показали, что в равновесии с аустенитом, содержащим 0,86 % С и 0,6 % К, находится цементит, в котором сумма атомарных долей углерода и азота и даже атомарная доля одного углерода в нем больше (27,5 % ат С), чем у чистого цементита (25 % ат. С). 4.3.2. Насыщающая среда для низкотемпературного сульфоцианирования Повысить эксплуатационные свойства электролитического железа и сплавов на его основе можно методами химико-термической обработки, в частности низкотемпературным сульфоцианированием. При этом сульфоцианирование рационально проводить в твердых средах, так как такая обработка наиболее применима в ремонтном производстве, где в основном используются гальванические покрытия. Твердое сульфоцианирование выполняется в смеси желтой кровяной соли |
228 нитридом 8. Замена азота углеродом в решетке карбонитрида сопровождается небольшим изменением (уменьшением) его параметров «а» и «с». «г Рис. 5.10. Изотермический разрез тройной диаграммы равновесия системы Ре-С-Ы при температуре 723 К При 723 К карбонитрид 8 существует в пределах 26,9...33,3 ат. % С, N (суммарное содержание углерода азота) [188]. В работе исследован состав карбонитрида 8, образовавшегося при температуре 853 К при одновременном насыщении железа углеродом и азотом. Было установлено, что при поступлении углерода в решетку е-нитрида повышается верхняя граница состава с 33 ат. % азота у нитрида до 39 ат. % азота и углерода в карбонитриде. Установлено также, что атомное процентное отношение С и N в карбонитриде 8 достигает 1,25. Еще большей растворимостью, согласно [189], обладает углерод в орторомбическом карбонитриде изоморфном с нитридом ^-Ре^М. Его состав может меняться от Ре$С$Ы до Ре2^ [189]. С ростом содержания углерода увеличивается параметр «в» орторомбической решетки, в то время как параметры «а» и «с» уменьшаются. При этом объем решетки карбонитрида уменьшается [189]. 229 Растворимость углерода в гранецентрованной кубической решетке у'нитрида значительно меньше. Согласно [190], введение углерода в кубический нитрид у' приводит к превращению его в 1-ексагональный карбонитрид е. При этом имеет место уменьшение параметра «а» решетки с величины 3,790 до 3,787 А. О растворимости азота в цементите можно судить по результатам планирования при 1093 К, приведенным в работе [186]. Из таблицы 5.1 следует, что в диффузионном слое, содержащем до 0,22 % N9 растворимость азота в карбонитриде с решеткой цементита мала и не превышает 0,66 % N (2,1 ат. %). Результаты микроанализа, приведенные в работе [190], показали, что в равновесии с аустенитом, содержащим 0,86 % С и 0,6 % Ы, находится цементит, в котором сумма атомарных долей углерода и азота и даже атомарная доля одного углерода в нем больше (27,5 % ат С), чем у чистого цементита (25 % ат. С). Таблица 5.1 Состав карбонитрида с решеткой цементита, образованного в результате изотермического превращения углеродисто-азотистого аустенита при температуре 923 К Содержание углерода и азота в нитроцементованном слое Фаза, найденная в электролитически выделенном осадке Содержание углерода и азота в карбонитриде, изоморфном с цементитом Вес, % С Вес, % N Вес , % С Вес, % N Вес, % С Вес, % N 0,96 0,19 6,34 0,59 23,7 1,89 0,88 0,20 Изоморфна с РезС 6,42 0,66 23,9 2,10 0,76 0,22 6,41 0,63 23,85 2,01 0,82 0,24 Изоморфна с РезС+у — — — — 0,85 0,29 — — — — 230 5.3.2. Насыщающая среда для низкотемпературного цианирования Повысить эксплуатационные свойства электролитического железа и сплавов на его основе можно методами химико-термической обработки, в частности, низкотемпературным цианированием. При этом цианирование рационально проводить в твердых средах, так как такая обработка наиболее применима в ремонтном производстве, где, в основном, используются гальванические покрытия. Твердое цианирование выполняется в смеси желтой кровяной соли К4Р'е(СМ)б и древесного угля [191]. Желтая кровяная соль до 923 К разлагается по схеме [192]: ЗК4[Ее(СИ)б] = Ре3С + 5С+ 3#2 + 12КСЫ (5.1) Часть выделяющихся азота и углерода диффундирует в покрытие. Одновременно протекает реакция частичного окисления КСМ и выделения группы СМ Желтая кровяная соль, в отличие от А*аСМ и КСМ, не является ядом в твердом состоянии. Она ядовита лишь после расплавления, когда выделяет группу СМ. Твердое цианирование не требует специального оборудования, применяемого для жидкого цианирования, газовой цементации и нитроцементации. Его можно выполнять в обычной печи для закалки или высокого отпуска. Согласно [191], детали или инструменты для твердого цианирования упаковывают в ящик так же, как и для твердой цементации. При этом размеры частиц древесного угля должны быть в пределах З...5мм[191]. Однако желтая кровяная соль, более мелкая, чем уголь, может скапливаться на дне ящика и быть причиной неравномерного насыщения диффузионных слоев азотом и углеродом, что является недостатком данного процесса. Не менее важным недостатком твердого цианирования является и то, что частицы древесного угля размером 3...5 мм не могут служить затвором для выде |