Краткий справочник технолога-термиста - Каменичный И.С.
Скачать (прямая ссылка):
Охлаждение на воздухе
Отпуск при 630-680° С в течение 8—10 ч с охлаждением на воздухе или в печи Закалка
Низкотемпературный отпуск
Закалка с цементационного нагрева с подстуживанием до 740—840° С Отпуск при 160-180° С Обработка холодом Отпуск при 160-180° С
Для высоколегированной стали (типа 18ХНВА, 12Х2Н4 12ХНЗ и т. п.)
Для изделий из высоколегированной стали типа 18ХНВА, прошедших газовую цементацию
Данный режим предложен В. Т. Чири-ковым с целью получения оптимальной структуры цементованного слоя и сердцевины
2. Азотирование
Процесс азотирования заключается в насыщении поверхностного слоя стали или чугуна азотом.
Обезвоженный аммиак, поступая в нагретую до 480—560° печь, диссоциирует по реакции 2 NH3 = N2 + ЗН2, и выделившийся в атомарном состоянии азот диффундирует в металл, образуя нитриды.
Различают два вида азотирования—прочностное и антикоррозионное.
Прочностное азотирование применяют для повышения твердости, износостойкости и усталостной прочности изделий. Для азотирования применяют легированные стали и чугуны, содержащие Cr, Al, Ti, V, Mo. Наилучшие результаты дает азотирование сталей 38ХЮ, 38ХМЮА и 36ХВФЮА, приобретающих твердость поверхности до 1100 HV.
Значительно повышают износостойкость после азотирования аусте-нитные и хромистые нержавеющие стали. Таблица 86
Режимы прочностного азотирования
Режим азотирования Вариант 1 ступень II ступень IlI ступень Глубина азотированного СЛОЯ В JHJH
Температура в °С Степень диссоциации в % I Время в ч Температура в °С Степень диссоциации в % Время в ч Температура в 0C Степень диссоциации в % Время в ч
Одноступенчатый .... 1 480—520 20—25 до 90 0,5—0,7
2 540—560 30—50 36—65 — — — — — — 0,5—0,6
Двухступенчатый .... 1 500—510 Мень- 18—20 550—570 35—55 20—24 — _, — 0,5—0,7
ше 25
2 540—560 30 10 570 30 . 8 — — — 0,35—0,45
Трехступенчатый * ... 1 510—530 15—30 12 550—560 40—50 12 510—530 56-65 12 0,5—0,8
* Подъем и снижение температури между ступенями в течение двух часов. Азотируемые изделия рекомендуется предварительно улучшать (в материале или после черновой обработки). Это повысит прочность изделия и уменьшит хрупкость, возникающую при наличии свободного феррита в поверхностном слое. С этой же целью не допускают к азотированию обезуглероженные изделия. Азотируют полностью изготовленные изделия.
В табл. 86 приведены применяемые режимы прочностного азотирования.
Трехступенчатый процесс заимствован из Московского станкостроительного завода им. С. Орджоникидзе, азотирующего шпиндели диаметром 150 мм, длиной 3332 мм [68].
Время в ч
Фиг. 27. Диаграмма оптимальных режимов антикоррозионного азотирования.
Для предотвращения коробления и уменьшения деформаций («распухания» изделия) надо перед предварительным шлифованием подвергнуть сталь стабилизации — отпуску при 600—650° С с медленным нагревом и охлаждением и выдержкой 8—12 ч. Длинные изделия должны нагреваться и охлаждаться в подвешенном состоянии.
Увеличение объема (распухание) в процессе поглощения азота являются закономерным и при постоянных размерах изделия может быть учтено при механической обработке. По данным работы [60], гильзы диаметром 70 мм при толщине стенки 6,5 мм в процессе азотирования при 525° С в течение 72 ч увеличивались в диаметре примерно на 0,13 мм.
В случае коробления изделия правят под прессом в холодном или лучше нагретом до 450—480° С состоянии с последующим отпуском при 200—250°С.
Предохранение поверхностей изделия, не подлежащих азотированию.
Места, не подлежащие азотированию, изолируют одним из следующих способов: 1) лужением; 2) никелированием; 3) нанесением обмазки, состоящей из трех частей порошка олова и одной части порошка окиси хрома. Хорошо растертую смесь разбавляют раствором хлористого цинка. После обмазки изделие следует просушить.
118 Контроль прочностного азотирования. 1. Твердость проверяют приборами с алмазными наконечниками при малых нагрузках. 2. О хрупкости судят по искажению отпечатка от алмазного наконечника из-за скалывания краев отпечатка (приложение 5). 3. Глубину слоя определяют травлением 4-процентным раствором азотной кислоты сошлифованного торца образца, а также по излому и по микрошлифу.
Азотирование антикоррозионное. Антикоррозионному азотированию подвергают изделия из углеродистой и низколегированной сталей и чугуна. Перед азотированием изделия следует тщательно обезжирить (фиг. 27).
Азотирование .изделий из высокоуглеродистых сталей, требующих высокой твердости, следует заканчивать закалкой при соответствующей для данной стали температуре.
Степень диссоциации следует поддерживать в пределах 35—70%. Контроль антикоррозионного азотирования осуществляют погружением или смачиванием детали 10-процентным водным раствором медного купороса в течение 1—2 мин. В местах пор, трещин и других дефектов происходит осаждение меди.
Для успешного ведения процесса необходимо следить за равномерностью нагрева во всех точках муфеля. Объем следует как можно полнее заполнять изделиями.
