|
132 Кроме того, в карбонитридных слоях обоих покрытий, полученных при температуре 833 К, имеется большое количество в-карбонитрида и следы карбонитрида, изоморфного с цементитом. Повышение температуры сульфоцианирования на 100 К (до 933 К) приводит к тому, что толщина слоев карбонитридов на поверхности сульфоцианированных электролитических покрытий заметно увеличивается, а из состава этих слоев исчезает у'-фаза. Карбонитридные зоны обоих покрытий при названной температуре представлены в основном в-фазой с небольшой примесью карбонитридов цементитного типа. Наконец, повышение температуры сульфоцианирования еще на 100 К (до 1033 К) приводит к исчезновению из карбонитридного слоя в-фазы и к полной замене ее карбонитридом цементитного типа. Толщина карбонитридного слоя при этом значительно уменьшается, особенно на легированном Ре-В покрытии, где она едва достигает 0,02 мм. Полученные результаты находятся в полном соответствии с наблюдениями Б. Прженосила [133], который связывал строение карбонитридных зон в нитроцементованных сталях с активностью азота и углерода, зависящих, в свою очередь, от температуры процесса и от способности атмосферы насыщать поверхность металла азотом и углеродом. Уменьшение способности насыщать поверхность азотом в атмосферах с высокой науглероживающей способностью, каковой является применяемый нами карбюризатор на основе К^Ее{СМ)ь, создает условия для образования карбонитрида цементитного типа. Однако при низких температурах процесса, когда активность углерода мала, а активность азота достаточно высока, в равновесии с карбонитридом цементитного типа может существовать в-карбонитрид. Причем карбонитрид, изоморфный с цементитом, образуется только на поверхности, где активность углерода максимальная. Глубже, под поверхностью, в зонах с более низкой активностью углерода, |
250 Как видно из представленной таблицы, температура цианирования решающим образом влияет не только на толщину карбонитридной зоны диффузионного слоя, но и на фазовый состав этой зоны. При низкой температуре процесса на рентгенограммах образцов обоих покрытий четко просматриваются дифракционные линии, соответствующие у'фазе, причем в железо-молибденовом сплаве содержание этой фазы несколько ниже, чем в нелегированном железе. Кроме того, в карбонитридных слоях обоих покрытий, полученных при температуре 833 К, имеется большое количество е-карбонитрида и следы карбонитрида, изоморфного с цементитом. Повышение температуры цианирования на 100 К (до 933 К) приводит к тому, что толщина слоев карбонитридов на поверхности цианированных электролитических покрытий заметно увеличивается, а из состава этих слоев исчезает у'-фаза. Карбонитридные зоны обоих покрытий при названной температуре представлены в основном 8-фазой с небольшой примесью карбонитридов цементитного типа. Наконец, повышение температуры цианирования еще на 100 К (до 1033 К) приводит к исчезновению из карбонитридного слоя е-фазы и к полной замене ее карбонитридом цементитного типа. Толщина карбонитридного слоя при этом значительно уменьшается, особенно на легированном Ре-Мо покрытии, где она едва достигает 0,02 мм. Полученные результаты находятся в полном соответствии с наблюдениями Б. Прженосила [190], который связывал строение карбонитридных зон в нитроцементованных сталях с активностью азота и углерода, зависящих, в свою очередь, от температуры процесса и от способности атмосферы насыщать поверхность металла азотом и углеродом. Уменьшение способности насыщать поверхность азотом в атмосферах с высокой науглероживающей способностью, каковой является применяемый нами карбюризатор на основе создает условия для образования карбонитрида цементитного типа. Однако, при низких температурах процесса. 251 когда активность углерода мала, а активность азота достаточно высока, в равновесии с карбонитридом цементитного типа может существовать екарбонитрид. Причем, карбонитрид, изоморфный с цементитом, образуется только на поверхности, где активность углерода максимальная. Глубже, под поверхностью, в зонах с более низкой активностью углерода, образуется прослойка е-карбонитрида, которая, благодаря более благоприятным условиям для диффузии углерода и азота (широкая область гомогенности е-фазы), в несколько раз толще. При повышении температуры цианирования относительная активность азота значительно уменьшается и е-карбонитрид, обогащенный азотом, не может находиться в равновесии с карбонитридом цементитного типа, содержащим большое количество углерода. Поэтому на поверхности стали при температурах цианирования выше 973 К возникают тонкие слои карбонитрида, изоморфного с цементитом. В нитроцементующих атмосферах с высокой науглероживающей способностью образование у'-карбонитрида возможно только при относительно невысоких температурах (табл. 5.3). При температурах выше 923 К этот карбид имеет малую способность растворять углерод, и при внедрении в его решетку большого количества углерода у'-карбонитририд становится неустойчивым и переходит в гексагональный е-карбонитрид. Изменение твердости в зависимости от длительности процесса цианирования (рис. 5.22) можно объяснить особенностью кинетики совместного насыщения стали азотом и углеродом. На первой стадии процесса главную роль в образовании твердой фазы, то есть карбонитридной корочки на поверхности стали, играет азот, который, благодаря большей растворимости в аустените и большей диффузионной подвижности, способствует образованию карбонитридных фаз, богатых азотом и II обладающих повышенной твердостью. Однако, по мере насыщения стали углеродом, чему во многом способствует азот, ускоряющий диффузию углерода в у-железе, наступает этап, харак |