Резка промышленных проемов: www.rezkabetona.su 
Навигация
Популярное
Публикации «Сигма-Тест»  Химикотермическая обработка деталей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13

гусеничных машин, элементов втулочно-роликовой буровой цепи, пальцев черпако-вых цепей земснарядов, армирующих пластин пескоструйного аппарата, лопаток и сопел дробеструйного аппарата, труб дымососов, втулок грязевых насосов, дисков пяты турбобура и штоков буровых насосов, шестерен открытых передач, бандажных роликов, деталей топливной аппаратуры и др. В табл. VIII.30-VIII.32 приведены данные, иллюстрирующие применение борирования для повышения стойкости инструмента.

6. Хромирование

Хромированием называется процесс диффузионного насыщения поверхности стальных изделий хромом при температурах

Vni.17). Влияние температуры и продолжительности выдержки на глубину хромированного слоя показано на рис. VIII.IS.

Диффузионное хромирование осуществляют различными методами. Наиболее распространено хромирование в порошках и обмазках. В этом случае хромируемые детали помещают в смесь порошков, содержащую 50% феррохрома (или хрома), 49% окиси алюминия АЬОз и 1% хлористого аммония. Близок к указанному и состав обмазок. Температура, при которой происходит насыщение деталей хромом, 1000- 1050° С. При хромировании в вакууме насыщение поверхности деталей хромом происходит в основном благодаря образованию паровой фазы, содержащей хром и в незначительной мере вследствие контакта деталей с порошком хрома. Процесс осуществляют при температуре 1050-1100* С.

Рис. VIII. 17. Влияние легирую щих элементов на глубину хро мированного слоя технически чистого железа (хромирование при 980° С, 3 ч)

3 Ч 5 6 1 8 Содержание элементод,/о

900--1300° С в соответствующей хромсо-держащей среде. За счет диффузионного хромирования повышаются устойчивость стали против газовой коррозии (до температуры 800° С), коррозионная стойкость сталей при комнатной температуре в пресной и морской воде, азотной, уксусной и фосфорной кислотах, эрозионная стойкость при комнатной и повышенных температурах. При хромировании изделий из стали, содержащей более 0,3% С, существенно повышаются их твердость и износостойкость. Хромировать можно изделия из любой стали.

При хромировании стальных изделий благодаря большому сродству хрома к углероду происходит встречная диффузия углерода из внутренних слоев изделия к поверхности. В результате этого в поверхностном слое изделий из средне- и высокоуглеродистых сталей наблюдаетоя повышенное содержание углерода (до 6-8%) и образуется сплошной карбидный слой, обладающий повышенной хрупкостью и высокой твердостью (более HV1300). Диффузионный слой низкоуглеродистой стали состоит из твердого раствора углерода и хрома в а-железе и имеет невысокую твердость (HV220 и менее).

Легирующие элементы увеличивают или уменьшают глубину хромированного слоя в основном в зависимости от их влияния на положение границ области аустенита в двойной системе железо - легирующий элемент. Молибден, вольфрам, кремний, ванадий и другие элементы, выклинивающие эту область, увеличивают глубину слоя; никель и марганец, расширяющие ее, действуют в противоположном направлении (рис.

Хромирование в газовой среде происходит в результате образования хлорида хрома СгСЬ при взаимодействии хрома со смесью соляной кислоты и водорода; обра-


X: о,а¥ т

0,08 0,04

900 woo то то Температура, °

1150

тог б

4 8 П 16 Выдержка, ч

20 24

Рис. VIII 18 Влияние температуры (а) и продолжительности выдержки (б) на глубину хромированного слоя:

/ - технически чистое железо; 2 - сталь У8; 5-сталь 12Х18Н10Т

зевавшийся при взаимодействии СгСЬ с Н2 атомарный хром диффундирует в поверхностные слои детали. При хромировании в керамических материалах пористый фарфор, пеношамот или глина предварительно



Таблица VIII.33 Режимы хромирования

Режим хромирования

Результаты хромирования

Марка стали

температура, °с

продолжительность, ч

глубина слоя, мм

твердость HV

достигаемые свойства

Низкоуглеродистая сталь

Ст1, Ст2, СтЗ

08, 08кп, 10, 10кп

1050 1000

10-16 8-12

0,1-0,12 0,08-0,1

250 250

Сопротивление коррозии во влажной атмосфере Жаростойкость

Высокоуглеродистая сталь

У7, ббГ

ШХ15, 85ХФ У10

1000

1080 1020

8-10

0,06-0,08

0,05-0,1 0,08-0,12

1250

1550 1400

Высокая износостойкость и коррозионная стойкость Высокая износостойкость Высокая износостойкость штампов для холодной высадки *

Высокая износостойкость напильников и сверл

1020

8-10

0,08-0,12

1500

Цементованная (предварительно)

сталь

10, 15, 20Х 18ХГТ

1000 1050

6---8 4-6

0,05-0,08 0,04-0,08

Луртенитная

1400 1450

сталь

Высокая износостойкость и коррозионная стойкость деталей втулочно-роликовых цепей Высокое сопротивление абразивному изнашиванию

12Х18Н10Т

1020

0,04-0,1

Высокая коррозионная стойкость и жаростойкость

насыщаются хлоридами хрома; во время насыщения при температуре 1000-ПООС хлориды выделяются из пор, диссоциируют и выделяют атомарный хром. Хромирование в жидкой среде осуществляется в ванне с расплавленными солями (ВаСЬ, MgCb, CaCla); в расплав вводится 10- 20% CvCk. Над зеркалом ванны пропускается водород. В результате соответствующих реакций в ванне образуется СгСЬ, который и выделяет атомарный хром. В табл. VII 1.33 представлены режимы хромирования деталей из различных материалов.

Для повышения механических свойств хромированных деталей их подвергают термической обработке; иногда ее совмещают с охлаждением изделий после диффузионного насыщения хромом, Изменения раз-М-ров, происходящие в процессе хромирования, закономерны и могут быть учтены соответствующим припуском. Большей частью увеличение размеров составляет 0,01-0,03 мм на сторону.

7. Алитирование

Алитированием называется процесс диффузионного насыщения поверхности сталь-

ных изделий алюминием при температурах 750-1000° С в соответствующей среде. В результате алитирования существенно повышаются окалиностойкость и сопротивление атмосферной коррозии. Наиболее часто алитированию подвергают низкоуглероди-стые стали. За счет длительной (2-12 ч) выдержки при температурах 750-1050® С в алюминийсодержащей среде формируется алитированный слой э пределах 0,02- 0,8 мм.

На практике применяют алитирование в порошкообразных смесях, в ваннах с расплавленным алюминием, металлизацию стали алюминием с последующим диффузионным отжигом. Технологические особенности этих методов представлены в табл. VIII. 34.

Алитированный слой состоит из твердого раствора алюминия в а-железе. На поверхности возможно образование интерметал-лидных фаз. Диффузионный слой отделяется от сердцевины отчетливой линией раздела. Он обладает повышенной твердостью (HV400-500) и хрупкостью. Увеличение содержания в стали углерода и легирующих элементов тормозит диффузию алюминия. Повышенная окалиностойкость алитирован-ной стали связана с образованием на поверхности тонкой прочной пленки оксида



Таблица VIII.34

Методы алитирования изделий из стали

Метод алитирования

Насыщающая среда

Г о,

Hi III

Примечание

В порошкообразных смесях

1) 49,5% порошка алюми-ния+49,5% А120з-Ы% NH4CI

2) 99% ферроалЮминия-Ь + 1% NH4CI

3) 48% ферроалюминия -t-48% песка+4% NH4CI

950--1050

6-12*

0,25-0,6

Алитирование проводят в железных или пихромовых ящиках. Детали упаковывают, как при цементации в твердом карбюризаторе, смесь употребляют многократно (добавляют 10-15% свежей смеси)

В ваннах с расплавленным алюминием

Расплавленный алгоминий-Н +8-12% Fe (во избежание растворения деталей)

720-750

0,25-1*

0,1- 0,3

На поверхности расплава рекомендуется создавать слой флюса (например, 40% NaCl; 40% КС1; lO% NaAIFe; 10% AIF3) для очистки деталей, лучшего удаления налипшего металла и уменьшения разъедания поверхности деталей

Металлизация с последующим отжигом

На поверхность детали напыляют слой алюминия (0,7-1,2 мм), на который наносят обмазку (50% серебристого графита, 20% огнеупорной глины, 30% кварцевого песка, 10% жидкого стекла)

900- 950

0.2-0,4

Толщина слоя обмазки 0,5- 1,5 мм

* Для уменьшения содержания алюминия в слое и снижения его хрупкости алнтированные детали иногда отжигают при 950-1050° С в течение 4-5 ч. Глубина слоя при этом увеличивается на 20-40%.

алюминия AI2O3, Предохраняющей изделие от дальнейшего быстрого окисления.

Показателен технологический процесс алитирования бетонодержателей, применяемый на металлургических заводах. При этом процессе отмечаются одновременно диффузия алюминия в изделие и обьпное покрытие поверхности этим металлом. Бетонодержа-тели служат для усиления и поддержания огнеупорной массы, в которую зафутерова-ны глиссажные трубы нагревательных печей. Они представляют собой короткие полуцилиндры (высотой менее 400 мм), к наружной поверхности которых приварены многочисленные шипы. В процессе работы печи под воздействием высоких температур бетонодержатели быстро выходят из строя. Технологический процесс алитирования, осуществляемый для увеличения срока их службы, состоит из следующих последовательно выполняемых операций: обезжиривания, травления, промывки, декапирования, вновь промывки, просушки, собственно алитирования. Рассмотрим, как на практике осуществляются эти операции.

Обычно на поверхности заготовок, предназначенных для алитирования, имеются масляные пятна. Чтобы удалить их, изделия нагревают в пёчи до 400-450С. Продолжительность выдержки при этой температуре 0,5 ч. Травление осуществляют в 15-20%-ном растворе серной кислоты при температуре 47 С. Продолжительность травления до полного снятия окаЛины 30- 40 мин. После травления детали промывают в холодной проточной воде и протирают металлическими щетками для снятия шлака

и получения чистой поверхности.

Очищенные изделия загружают в декапи-ровочную ванну, заполненную 6-10%-ным раствором соляной кислоты, и выдерживают в ней при Комнатной температуре в течение 5-10 мин. Затем их вновь промывают в холодной проточной воде и направляют на офлюсовку. На поверхности изделий, поступающих на офлюсовку, не должно быть следов окалины и темных пятен. При обнаружении таких пятен их следует удалить металлической щеткой. Офлюсоэ-ку изделий осуществляют в 1%-ном растворе смеси хлористого бария и хлористого натрия (70% ВаСЬ и 30% NaCl) при тт-пературе 90° С. Продолжительность процесса 10 мин. Офлюсованные детали просушивают в течение 10 мин и направляют в ванну для алитирования. Разрыв во времени между офлюсовкой и алитированием не должен превышать 40-50 мин.

Заключительная стадия процесса - собственно алитирование. Для его осуществления просушенные изделия партиями загружают в внну е расплавленным алюминием. Флюсом на зеркале ванны служит смесь солей (70% ВаСЬ и 30% NaCl). Перед загрузкой изделий заркало ванны очищают от флюса железной лопаткой. Температуру ванны поддерживают на уровне 750° С; продолжительност1> пребывания изделий в ванне 25-40 мин. По истечении этого времени изделия извлекают из ванны и уклвды вают на полу цеха на некотором расстоянии одно от другого (во избежание взаимного сваривания).

Для внедрения описанного процесса необ-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13



© 2010 www.sigma-test.ru Санкт-Петербург: +7 (812) 265-34-48, +7 (812) 567-94-10
Разработка и поддержка сайта: +7(495)795-01-39 после гудка 148651, sigma-test.ru(my_love_dog)r01-service.ru
Копирование текстовой и графической информации разрешено при наличии ссылки.