 | Pobierz cały dokument mat.ob7E1.moje.4.cieplnaa.obrFFbkFF.cieplno.doc Rozmiar 31 KB |
Obróbką cieplno - chemiczną nazywamy połączenie zabiegów cieplnych z celową zmianą składu chemicznego powierzchni elementu . Zmian składu
chemicznego , polegających na nasyceniu strefy przypowierzchniowej
określonym pierwiastkiem lub odpowiednio dobraną grupą pierwiastków ,
dokonuje się przez działanie na powierzchnię elementu chemicznie aktywnego
ośrodka w wysokiej temperaturze i przez dyfuzję .
Podczas obróbki cieplno - chemicznej zachodzą następujące procesy , które warunkują kinetykę nasycania :
1.Reakcje chemiczne w ośrodku , które decydują o dostarczaniu aktywnych atomów . Proces ten przebiega najwolniej , decyduje o szybkości nasycania powierzchni elementu atomami pierwiastka stopowego . Do najczęściej zachodzących reakcji w ośrodku należą : dysocjacja związków prowadząca bezpośrednio do dostarczania aktywnych atomów lub reakcja wymiany podwójnej między związkami ośrodka a powierzchnią stali .
2. Absorpcja aktywnych atomów na powierzchni - jest związana z niezrównoważeniem sił przyciągania atomów znajdujących się na powierzchni. W wyniku tego aktywne atomy ośrodka są przyciągane do powierzchni metalu. Ilość zaabsorbowanych atomów wzrasta ze zwiększeniem nierówności powierzchni .
3.Dyfuzja zaabsorbowanych atomów w głąb metalu . Odgrywa bardzo ważną rolę w obróbce cieplno - chemicznej , gdyż umożliwia obcym atomom wnikanie w głąb materiału , a tym samym absorpcję nowych atomów na powierzchni . Dyfuzja może następować poprzez stopniowe rozpuszczanie się atomów zaabsorbowanych na powierzchni metalu osnowy lub poprzez reakcję chemiczną.
Obróbka cieplno - chemiczną jest powszechnie stosowana w celu poprawy własności powierzchni stali . Najczęściej stosowane jej rodzaje to :
a) Nawęglanie - dyfuzyjne nasycanie powierzchniowej warstwy stali węglem. Obróbka ta znacznie zwiększa twardość powierzchni elementów nawęglanych i ich odporność na ścieranie przy zachowaniu ciągliwego rdzenia. Własności takie uzyskuje się w wyniku hartowania i niskiego odpuszczania. Do nawęglania stosuje się stale niskowęglowe ( poniżej 0,25% C ), zawierające pierwiastki stopowe, takie jak : chrom, nikiel, mangan, molibden, w ogólnej ilości do kilku procent. Stale do nawęglania są ujęte w PN-89/H-84030/02.
b) Azotowanie - nasycanie powierzchniowej warstwy stalowych elementów maszyn azotem , co powoduje , że uzyskuje ona bardzo dużą twardość , a tym samym odporność na ścieranie i zmęczenie a także zwiększoną odporność korozyjną .
c) Węgloazotowanie - polega na jednoczesnym nasyceniu powierzchni stali węglem i azotem . Połączenie dyfuzji węgla i azotu w jednej operacji prowadzi do skrócenia czasu operacji , gdyż azot przyspiesza dyfuzję węgla i na odwrót .
d) Borowanie - nasycenie powierzchni stali borem , w wyniku czego powstają borki Fe B i Fe2B o charakterystycznej kolumnowej budowie . Borowanie można przeprowadzić w ośrodkach stałych , ciekłych i gazowych . Głównym celem borowania jest uzyskanie bardzo trwałej , odpornej na ścieranie warstwy .
Dość często stosuje się również niektóre rodzaje metalizowania dyfuzyjnego , zwłaszcza chromowanie i aluminiowanie . Chromowanie zwiększa twardość powierzchni i jej odporność na korozję , a obydwa rodzaje prowadzą do wzrostu odporności na korozję gazową ( żaroodporność ) . Po nawęglaniu konieczna jest obróbka cieplna , gdyż dopiero ona nadaje nawęglanej powierzchni dużą twardość i odporność na ścieranie . W zależności od wymagań stawianych elementom można stosować różne rodzaje obróbki - od najprostszych , a więc najtańszych , aż do złożonych z szeregu operacji .
 | Pobierz cały dokument mat.ob7E1.moje.4.cieplnaa.obrFFbkFF.cieplno.doc rozmiar 31 KB |