Цементация и азотирование сталей.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Цементация – процесс насыщения поверхностного слоя малоуглеродистой стали при высоких температурах (850-900 градусов) углеродом в углеродсодержащей среде, способной отдавать свой углерод металлу.

Цель цементации – повышение твердости или прочности поверхности детали после закалки при сохранении вязкой сердцевины.

Насыщенный углеродом поверхностный слой называют цементированным слоем.

Глубина цементации – расстояние от поверхности изделия до середины зоны, где в структуре имеются одинаковые объемы феррита и перлита. Глубина цементации составляет порядка 1-2 мм.

Степень цементации – среднее содержание углерода в поверхностном слое (обычно, не более 1,2%).

Более высокое содержание углерода приводит к образованию значительных количеств вторичного цементита, сообщающего слою повышенную хрупкость.

Процесс науглероживания производится в твердой, жидкой и газообразной среде. Среда, в которой осуществляется цементация называется карбюризатором.

Цементация твердым карбюризатором:

Почти готовые изделия, с припуском под шлифование, укладывают в металлические ящики и пересыпают твердым карбюризатором. Используется древесный уголь с добавками углекислых солей ВаСО₃, Na₂CO₃ в количестве 10-40%. Закрытые ящики укладывают в печь и выдерживают при температуре 930-950 градусов.

За счет кислорода воздуха происходит неполное сгорание угля с образованием окиси углерода (СО), которая разлагается с образованием атомарного углерода по реакции:

2CO -> CO₂ + C_ат

Образующиеся атомы углерода адсорбируются поверхностью изделий и диффундируют вглубь металла.

Данный вид цементации применяется в мелкосерийном производстве.

Цементация в жидкой среде:

Цементация осуществляется путем погружения стали в расплавленные соли, содержащие карбид кремния и поваренную соль. Процесс ведется при температуре 870-900 градусов в течение 30-120 минут.

Газовая цементация:

Процесс осуществляется в печах с герметической камерой, наполненной газовым карбюризатором. Атмосфера углеродосодержащих газов включает азот, водород, водяные пары, которые образуют газ-носитель, а также окись углерода, метан и другие углеводороды, которые являются активными газами.

Глубина цементации определяется температурой нагрева и временем выдержки.

Газовая цементация применяется в серийном и массовом производстве.

Азотирование – процесс насыщения поверхностного слоя стали азотом путем нагревания ее в атмосфере аммиака.

Цель азотирования – повышение твердости, износостойкости, выносливости и коррозионной стойкости поверхностного слоя.

Азотирование осуществляют в специальных печах, в которые подают под давлением аммиак. При температуре 480-650 градусов аммиак разлагается на азот и водород. Атомы азота поглощаются поверхностью металла, диффундируют вглубь, и соединяясь с атомами железа, образуют твердое соединение – нитрид.

Введение в сталь легирующих элементов – алюминия, хрома, молибдена значительно повышает твердость азотированного слоя.

Ферриты. Особенности их структуры и область применения.

Ферриты — химические соединения оксида железа Fe₂O₃ с оксидами других металлов, обладающие особыми магнитными свойствами, сочетающие высокую намагниченность и полупроводниковые или диэлектрические свойства, благодаря чему они получили широкое применение как магнитные материалы в радиотехнике, радиоэлектронике, вычислительной технике.

Ферриты имеют доменную структуру с нескомпенсированными антипараллельными магнитными моментами ионов металла (ферримагнетики) и кубическую объемно-центрированную кристаллическую решетку.

Схематическое изображение доменной структуры

Ферриты используют в качестве магнитных материалов в радиотехнике, электронике, автоматике, вычислительной технике (ферритовые поглотители электромагнитных волн, антенны, сердечники, элементы памяти, постоянные магниты и т. д.).

Список литературы

1. Материаловедение и технология конструкционных материалов.-М.;

Издательский центр, 2007г. Под редакцией В.Б. Арзамасова , А.А Черепахина

2. Авиационное материаловедение и технология металлов.-М.; Высшая школа,

2002г. Н.В.Абраимов, Ю.В.Елисеев, В.В.Крылов.

3. Структура и свойство авиационных материалов.-М.; Машиностроение, 1989г. Под редакцией А.Ф.Белова, В.В.Николенко.

4. Интернет источники.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 401; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!