Нітроцементація

різновид хіміко-термічної обробки, який полягає в одночасному дифузійному насиченні поверхневих шарів сталі атомарним вуглецем (карбоном З Вікіпедії, вільної енциклопедії

Нітроцемента́ція або га́зове ціанува́ння[1] сталей — різновид хіміко-термічної обробки, який полягає в одночасному дифузійному насиченні поверхневих шарів сталі атомарним вуглецем та азотом в газовому середовищі при високих температурах, що підвищує твердість, стійкість проти спрацювання, витривалість і корозійну стійкість виробів[2]. Товщина дифузійного шару може становити 0,25–1,5 мм[1].

Технологічні параметри процесу

Узагальнити
Перспектива

Нітроцементацію проводять у суміші навуглецьовувального газу й аміаку при температурах 700–930 °C протягом від 2 до 15 год. Одночасне насичення сталі вуглецем та азотом дозволяє скоротити тривалість дифузійної обробки, порівняно з цементацією та азотуванням, внаслідок прискорення дифузії вуглецю. Розрізняють нітроцементацію низькотемпературну (при температурі 700–750 °C) і високотемпературну (840–930 °C).

Проводиться переважно в шахтних або муфельних печах, до ендотермічного (з поглинанням тепла) середовища яких додають природний газ (5–10 %) та аміак (3–10 %)[1].

При низькотемпературній нітроцементації в інтервалі від 700–750 °C та високому азотному потенціалі атмосфери на поверхні виробу утворюється ε-фаза з формулою Fe2-3(N, С), під нею розташовується аустеніт, збагачений азотом, який при гартуванні частково перетворюється у мартенсит. Такий процес застосовують для отримання тонких зміцнених шарів товщиною від 0,1 до 0,15 мм при виготовленні виробів, схильних до жолоблення.

Найчастіше процес нітроцементації проводять в інтервалі температур від 840 до 860 °С. У цьому випадку шар нітридів відсутній.

Після нітроцементації деталі гартують в оливі та, для зменшення деформацій, піддають низькотемпературному відпуску в оливі, при 180–200 °C. В разі наявності великої кількості залишкового аустеніту деталі після гартування обробляють холодом.

Більше інформації Температура, °С, Нітроцементація ...
Таблиця 1. Коефіцієнти дифузії C і N при нітроцементації (Б. Прженосил)
Температура, °С Нітроцементація Цементація
DN·10−11, м²/c DC·10−11, м²/c DC·10−11, м²/c DC нітроцементації/DC цементації
850 0,3 0,38 0,17 2,24
900 0,6 0,75 0,38 1,97
950 1,08 1,17 0,87 1,38
Закрити

Переваги

Порівняно з цементацією нітроцементація має такі переваги:

  • низька температура процесу та скорочений на 50–60 % виробничий цикл;
  • менші деформації і жолоблення виробів, а також зерна сталей;
  • підвищені корозійна та зносостійкість деталей;
  • відносно низька вартість та вища екологічна безпека.

Використання

Нітроцементація підвищує твердість, стійкість проти зношування та витривалість матеріалів, а іноді і їхню корозійну стійкість, збільшуючи тим самим довговічність та надійність деталей машин[1]. Нітроцементація знайшла широке застосування в автомобільній промисловості для поверхневого оброблення зубчастих коліс і валів.

Див. також

Примітки

Джерела

Посилання

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.