Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Весьма эффективным является азотирование магниевого чугуна с шаровидным графитом [25{. Время процесса сокращается до 3—5 час, при этом твердость поверхности получается порядка 1!п = 900 при глубине слон до 0,3 мм. Оптимальная степень диссоциации аммиака при этом должна быть 30—45%, а температура процесса 650° С.
Зависимость микротвердости азотированного слоя магниевого чугуна и нелегированной стали от температуры (выдержка 1 час) показана на фиг. 140. Исследования показывают, что азотированный слой магниевого чугуна характеризуется повышенной пластичностью (табл 39) и стабильной твердостью при повторном нагреве до 500° С Однако отмечается неравномерная твердость слоя, связанная с неравномерным распределением магния в сгруктуре чугуна. Для получения равномерной твердости перед азотированием необходимо производить отжиг чугуна при температуре 720—740° С 132 J.
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЧУГУНА 81
39. Свойства азотированного слоя стали и чугуна различных марок* [25|
Сплав Микротвердость поверх-Hости** в кГ/мм2 при и родо л ж и те ль н ости азотировании Оценка хрупкости слоя
3 часа 5 час.
. 60 ............. _ УШ............. Серый перлитный чугуи ....... Кремнистый чугун......... 252—286 260—286 364—395 412—510 385-600 447—900 510 429—615 645—915 Хрупкий V Очень хрупкий Нехрупкий
* Температура азотирования 650° С. ** Микротвердость определялась алмазной пирамидой при нагрузке 50 Г,
Алитирование
Алитированис чугунных деталей производится в твердых средах (смесь порошка алюминия и А12Оя, NH4C1), в газовых средах (пары AiCl3 в смеси с другими газами) и в жидких средах (расплав алюминия).
Большие перспективы имеет метод металлизации детален алюминием путем распыления с последующим отжигом, приводящим к образованию диффузионного слоя.
Алитирование в твердых средах производится при температуре 900—1000е С в течение 6 час, в газовых при 1050° С в течение 2 час, в жидких средах при 700— 900° С в течение 20—30 мин.
Перед алитнрованнем поверхность детали подвергается предварительной обработке (травление, обезжиривание, промывка, сушка).
Глубина алитированного слоя в зависимости от процесса, температуры и вы держки находится в пределах 0,10—0,40 мм.
_______ Из приведенных методов наибольшее
мм 1 Vhnn^ I япл°г -и~т применение находит алитирование в твер-
дых средах. Однако заслуживает внимания способ алитирования в расплавленном алюминии. Этот метод относительно прост и обеспечивает получение достаточно
ОАО
0,30
1
%0,20
I
0,10 0,05
о
мм 0.20
%0J6
?>0,08
0M О
5 Ю /5 20 Время быдержки
Фиг. 141. Зависимость толщины алитиро-ппнного слоя or температуры и выдержки: / — толидшїа покрытия: 2 — толщина диффузионного подслоя [2В].
6j0 700 7s0 000 050 %0°С
Фиг. 142. Влияние температуры на толщину диффузионного алитированного слоя: / — сгаль марки 10; 2 — чугун с шаровидным графитом; 3 — серый чугун
(К, П. Флорин).
6 Справочник, т. 3 342
82
ОЫЦШ: СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ТЕРМООБРАБОТКЕ ЧУГУНА
глубокого слоя с высокой концентрацией алюминия. Алитироваинын слой, полученный в жидкой среде, состоит из наружного слоя, богатого алюминием (около
98% AJ), и из промежуточного легированного алюминием диффузионного подслоя |26]. При повышенных температурах (до 900° С) имеет место увеличение толщины богатого алюминием наружного слон (фиг. J41).
Одним из недостатков алитировання в жидкой среде является нестабильность процесса из-за обволакивания деталей окпсными пленками при их погружении в ванну. С целью устранения этого недостатка поверхность ванны защищается от окисления при помощи специальных флюсов.
Исследования показали (К. П. Флорин и Л. Ф. Ланда), что хорошие результаты обеспечиваются применением комбинированного флюса состава 35% NaCI. 35% KCl, 20% ZnCb. 10% Na3AlFe.
Сначала рекомендуется давать на зеркало металла два первых компонента, а после их расплавления добавлять в соответствующей пропорции два остальных.
Оптимальная температура алитировання составляет 700—720° С (фиг. 112), а максимальная выдержка около 60 мин. (фиг. 143).
30 60 ПО 160 ЯОггт Продолжительность процесса
Фиг. 143. Влияние выдержки на толщину диффузионного алитиро-ванного слоя: / — сталь марки 10; 2— чугун с шаровидным графитом: 3 — серый чугун (К- П. Флорин).
С
I
1
1 • 1 -- 1 I
I-f- ^ - 1 і 1
1 ! 1
4 1 \ 1
1
1 С f
UO 60 120 vac
Бремя быдержки
W 80 120 бремя 6ь іде.от ки
час
Фиг. 144. Влияние алитировання на ока-лииостойкость чугуна в среде воздуха при 1000э С: / и 2 — серый чугун до и после алнтиропания: 3 и 4 — чугун с шаровидным графитом до и после алитировання; 5 — углеродистая сталь после алитирона ння (К. П. Флорин).
Фиг. 145. Влияние алитировання на ростоустойчивость чугуна в среде воздуха при 1000° С: / и 2 — серый чугун до и после алнтиропания: 3 и 4 — чугун с шаровидным графитом до и после алитировання (К. 11. Флорин).
Глубина алитированного слоя может быть увеличена последующим диффузионным отжигом.
