рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Высокие технологии
- /
- Специальные обработки стали
Реферат Курсовая Конспект
Специальные обработки стали
Специальные обработки стали - раздел Высокие технологии, Технологии конструкционных материалов -Химико-Термической Обработкой Называют Процесс, Предста...
-Химико-термической обработкой называют процесс, представляющий собой сочетание термического и химического воздействия с целью изменения состава, структуры и свойств поверхностного слоя стали, а, следовательно, и всей детали в целом.
При химико-термической обработке протекают следующие процессы: распад молекул во внешней среде и образование атомов диффундирующего элемента (диссоциация); поглощение атомов поверхностью стали (адсорбция); проникновение атомов в глубь стали (диффузия).
-Диффузионное насыщение поверхности деталей проводят различными элементами: углеродом, азотом, хромом, алюминием, кремнием и др. Если используют углерод, то такой процесс называют цементацией, если азот — азотированием, хром — хромированием, кремний - силицированием и т. д.
-Цементация стали
Цементация — процесс химико-термической обработки, представляющий собой диффузионное насыщение поверхностного слоя стали углеродом при нагреве в соответствующей среде.
Цель цементации —получить высокую поверхностную твердость и износостойкость при вязкой сердцевине, что достигается обогащением поверхностного слоя стали углеродом в пределах 0,8—1 % и последующей термической обработкой. Цементации подвергают детали, изготовленные из сталей с низким содержанием углерода (обычно до 0,25 %).
В зависимости от агрегатного состояния внешней среды, в которую помещают обрабатываемые детали, различают цементацию в твердой, жидкой и газовой средах. Наиболее широкое применение имеет цементация в газовых средах (газовая цементация).
При газовой цементации детали нагревают до 900—950 °С в специальных герметически закрытых печах, в которые непрерывным потоком подают цементующий углеродсодержащий газ [естественный (природный) или искусственный газ]. Атомарный углерод, необходимый для цементации, образуется при разложении углеводородов и окиси углерода, содержащихся в цементующих газах. Основным углеводородом является метан СН4.
Заданную концентрацию углерода (0,8—1 %) в поверхностном слое получают путем автоматического регулирования состава газа и применения газа-разбавителя, например эндотермического газа (эндо-газа), состоящего из окиси углерода (20 %), водорода (40 %) и азота (40 %). Для повышения активности газовой среды к эндогазу добавляют природный газ.
В цементованной детали содержание углерода уменьшается от поверхности к центру.
Цементованные детали подвергают термической обработке, наиболее часто закалке с 820—850 °С и низкому отпуску. Для деталей, изготовленных из наследственно мелкозернистых сталей, широко применяют непосредственную закалку из печи с предварительным охлаждением до 840—860 °С.
Цементации подвергают зубчатые колеса, поршневые пальцы, червяки, крупногабаритные кольца, ролики подшипников и др.
-Азотирование, цианирование и нитроцементация стали
Азотирование—процесс химико-термической обработки, представляющий собой диффузионное насыщение поверхностного слоя стали азотом. Цель азотирования — получение поверхности деталей высокой твердости и износостойкости или устойчивости против коррозии (антикоррозионное азотирование).
Для азотирования детали нагревают (при 500—700 °С) в специальной герметически закрытой печи, через которую пропускают аммиак NH3. При нагреве аммиак разлагается с образованием атомарного азота, который поглощается поверхностью стали и проникает в глубь детали. Для получения высокой твердости и износостойкости слоя применяют специальные стали, например сталь, содержащую хром, молибден, алюминий.
При азотировании такой стали при 500—550 °С азот образует химические соединения, называемые нитридами (нитриды железа Fe2N, хромаCrN, алюминия A1N и др.), придающие слою очень высокую твердость. Недостаток азотирования —длительность процесса (до 90 ч). Азотированию подвергают цилиндры моторов и насосов, зубчатые колеса, штампы, пуансоны и др. Антикоррозионному азотированию подвергают в основном углеродистые стали при 600—700 °С с выдержкой 0,5—1 ч.
Поверхностное насыщение стали одновременно углеродом и азотом в расплавленной цианистой соли называют цианированием, а в газовой среде—нитроцементацией. Цель этих процессов —получение высокой твердости и износостойкости поверхности деталей с сохранением пластичной сердцевины. Цианированию и нитроцементации подвергают детали из сталей с 0,2—0,4 % С.
При цианировании детали нагревают при 820—960 °С в расплавленных солях, содержащих цианистый натрий NaCN. Для получения слоя толщиной до 0,3 мм цианирование ведут при 820—860 °С в цианистых солях, содержащих NaCN, NaCl, Na2C03. При нагреве образующиеся в ванне атомарный азот и углерод диффундируют в сталь. Слой содержит ~ 0,7 % С и ~ 1 % N. Затем детали закаливают непосредственно из ванны и подвергают низкому отпуску.
Для получения слоя толщиной до 2 мм цианирование ведут при 930—960 °С в цианистой ванне, содержащей NaCN, NaCl, ВаС12. Слой содержит ~ 1 %С и ~ 0,3 % N. Затем детали охлаждают на воздухе, проводят закалку и низкий отпуск. Недостаток цианирования — ядовитость цианистых солей.
При нитроцементации детали нагревают при 850—870 °С в газовой смеси, обычно состоящей из эндогаза, к которому добавляют 5—15 % природного газа и 3—8 % аммиака. После насыщения поверхности деталей углеродом и азотом их подвергают закалке и низкому отпуску. Нитроцементацию применяют для обработки широкой номенклатуры деталей.
-Диффузионное насыщение металлами и металлоидами
Диффузионное насыщение металлами (алюминием, хромом и др.) и металлоидами (кремнием, бором и др.), называемое диффузионной металлизацией, проводят с целью повышения жаростойкости (до 1000 °С), коррозионной стойкости, твердости и износостойкости деталей.
Насыщение (при 1000—1200 °С) проводят в твердых, жидких и газовых средах.
При насыщении в твердой среде детали помещают в ящик со смесью ферросплава (например, ферроалюминия, феррохрома и др.) и хлористого аммония NH4C1. При нагреве, в связи с взаимодействием! ферросплава и хлористого водорода НС1, получающегося при разложении NH4CI,образуется летучее соединение (хлорид) хлора с металлом (металлоидом), например хлорид алюминия А1С13, хлорид хрома СгС12 и др., которое при контакте с деталью распадается с образованием атомов данного металла (металлоида), проникающих в сталь.
При насыщении в жидкой среде детали нагревают в ванне с расплавленным металлом (например, алюминием и др.).
При насыщении в газовой среде детали нагревают в среде летучих хлоридов различных металлов (металлоидов).
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Технологии конструкционных материалов
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ... ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... Строительный факультет...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Специальные обработки стали
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.018 сек.
Новости и инфо для студентов