 | Pobierz cały dokument obr.cieplno.chemiczna.stopy.zelazo.wegiel.doc Rozmiar 37 KB |
OBRÓBKA CIEPLNO-CHEMICZNA STALI (rys9-1, T9-2, 3, 4)D
Jest to dziedzina obróbki cieplnej polegająca na nasycaniu warstw powierzchniowych obrabianych cieplnie przedmiotów określonymi składnikami. Poprzez zmianę składu chemicznego i struktury warstwy powierzchniowej stopu uzyskuje się zmianę własności użytkowych obrabianych przedmiotów. Podwyższenie powierzchniowej twardości, odporności na ścieranie czy zwiększenie odporności na korozję. Poddaje się jej głównie stopy żelaza, głównie stale ale również elementy wykonane w technologii elementów z metali nieżelaznych (np. wolframu, tytanu, molibdenu). W czasie obróbki cieplno-chemicznej zachodzą następujące poniższe procesy:
powstawanie wolnych aktywnych atomów, w ośrodku otaczającym obrabiany metal,
adsorbcja aktywnych atomów na powierzchni obrabianego metalu,
dyfuzja zaadsorbowanego pierwiastka w głąb metalu.
Aby zaszedł proces adsorbcji muszą być spełnione dwa warunki:
adsorbcja jest możliwa tylko w momencie tworzenia się aktywnych pierwiastków,
pierwiastek nasycający musi się rozpuszczać w metalu podstawowym.
Efektem końcowym obróbki cieplno-chemicznej jest powstanie warstwy dyfuzyjnej na powierzchni obrabianego metalu o odmiennym składzie chemicznym niż rdzeń.
Do zabiegów obróbki cieplno-chemicznej należy nawęglanie, azotowanie, cyjanowanie, nasiarczanie i nasycanie innymi pierwiastkami metalicznymi lub niemetalicznymi.
Nawęglanie:
Jest to najstarszy i do dzisiaj najbardziej rozpowszechniony zabieg obróbki cieplno-chemicznej. Polega on na nasycaniu warstwy powierzchniowej stali węglem podczas wygrzewania obrabianego przedmiotu w ciągu określonego czasu w ośrodku zawierającym węgiel atomowy. Celem nawęglania jest otrzymanie twardej, odpornej na ścieranie warstwy powierzchniowej przy zachowaniu ciągliwego, odpornego na dynamiczne obciążenia rdzenia. Grubość warstwy nawęglonej wynosi zwykle od 0,5÷2 mm i zależy od czasu nawęglania.
Powierzchniowa twardość nawęglonych elementów jest niska oraz następuje obniżenie ich własności mechanicznych na skutek dość znacznego rozrostu ziarna, dlatego po procesie nawęglania przedmioty w celu poprawienia własności poddaje się jeszcze obróbce cieplnej polegającej na hartowaniu i odpuszczaniu.
Do nawęglania stosuje się stale węglowe i stopowe o zawartości węgla 0,1÷0,2 (30)% węgla.
Nawęglanie jest stosowane podczas produkcji kół zębatych, wałków zębatych, wałków rozrządu, sworzni tłokowych, pierścieni i wałków łożysk tocznych o dużych wymiarach.
Rozróżniamy następujące sposoby nawęglania:
nawęglanie w ośrodkach stałych, odbywające się w proszku węgla drzewnego,
nawęglanie w roztopionych solach, poprzez zanurzenie obrabianych przedmiotów w solach, głównie mieszaninach węglanów, chlorków lub cyjanków metali alkalicznych
nawęglanie gazowe, odbywające się w atmosferze tlenku węgla
nawęglanie w złożach fluidalnych, polegające na umieszczeniu przedmiotów w złożu fluidalnym przez które przepływa gaz nasycający,
nawęglanie próżniowe, odbywające się pod obniżonym ciśnieniem w atmosferze metanu, propanu.
nawęglanie jonizacyjne, polegające na wygrzewaniu stali w piecu próżniowym w atmosferze węglowodorów z jednoczesnym przyłożeniem napięcia stałego między obrabianym przedmiotem (katodą), a anodą. Następuje wyładowanie i wytworzenie jonów węgla w wyniku aktywacji plazmą.
Azotowanie:
 | Pobierz cały dokument obr.cieplno.chemiczna.stopy.zelazo.wegiel.doc rozmiar 37 KB |