Вікіпедія

Хіміко-термічна обробка: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
Addbot (обговорення | внесок)
Боти
140 524 редагування
м Вилучення 9 інтервікі, відтепер доступних на Вікіданих: d:q1205902
доповнення
Рядок 1:
'''Хі́міко-термі́чна обробкаобро́бка (ХТО)''' — це вид [[Термічна обробка|термічної обробки]], що полягає в поєднанні термічного та хімічного впливу з метою зміни складу, структури і властивостей поверхневого шару [[метал]]у.
 
Мета хіміко-термічної обробки — надати поверхневому шару металевої [[деталь машини|деталі]] підвищеної [[твердість|твердості]], [[зносостійкість|зносостійкості]], [[жаростійкість|жаростійкості]], корозійної стійкості та ін. Для цього нагріті [[деталькорозійна машинистійкість|деталі]]корозійної поміщають у середовище, з якого в процесі [[дифузія|дифузіїстійкості]] у поверхневий шар переходять деякі елементи ([[вуглець]], [[азот]], [[алюміній]], [[хром]], [[кремній]], [[бор]] та ін.)тощо.
 
== Класифікація ==
== Етапи процесу ==
Хіміко-термічна обробка може передбачати:
* дифузійне насичення неметалами (вуглецем, азотом, бором та ін.);
* дифузійне насичення металами (дифузійна металізація — алюмінієм, хромом, цинком, титаном тощо);
* дифузійне видалення домішок (вуглецю, кисню, водню).
 
=== Дифузійне насичення ===
Для дифузійного насичення поверхневих шарів виробів відповідними хімічними елементами [[деталь машини|деталі]] поміщають у середовище, з якого при витримці у процесі [[дифузія|дифузії]] вглиб поверхневого шару переходять певні елементи ([[вуглець]], [[азот]], [[алюміній]], [[хром]], [[кремній]], [[бор]] та ін.). Можливе одночасне насичення декількома елементами (комплексне насичення). З метою прискорення ХТО й підвищення якості поверхневих шарів застосовують процеси іонного насичення (наприклад, азотування у тліючому розряді).
 
Цей вид обробки може виконуватись і як остаточне, так і попереднє термічне оброблення. За дифузійного насичення у поверхневому шарі виникають, зазвичай, значні залишкові напруження стиску, що сприяють підвищенню [[границя витривалості|границі витривалості]] матеріалу виробів.
 
=== Дифузійне видалення домішок ===
Дифузійне видалення домішок використовують для видалення кисню, водню, вуглецю та ін. Здійснюють при нагріванні у вакуумі та різних середовищах за рахунок дифузії атомів домішок із серцевини до поверхні виробу та їх видалення з поверхні. Широко застосовують у промисловості зневуглецьовування трансформаторної сталі відпалом листів у середовищі водню.
 
== Характеристика технологічного процесу ==
Процес хіміко-термічної обробки є багатоступеневим, і включає в себе три послідовні стадії:
 
1. Утворення активних атомів в середовищі насичення біля поверхні або безпосередньо на поверхні металу. Потужність дифузійного потоку, тобто кількість активних атомів які виникають за одиницю часу, залежить від
* складу і агрегатного стану середовища насичення, яка може бути твердим, рідким чи газоподібним;
* взаємодії окремих складових між собою;
* [[тиск]]у;
* [[температура|температури]];
Рядок 17 ⟶ 31:
3. [[Дифузія]] — переміщення адсорбованих атомів в решітці оброблюваного металу. Процес дифузії можливий тільки при наявності розчинності дифундуючого елементу в оброблюваному матеріалі і досить високій температурі, що забезпечує енергію необхідну для перебігу процесу.
 
Товщина дифузійного шару, а отже і товщина зміцненого шару поверхні виробу, є найважливішою характеристикою хіміко-термічної обробки. Товщина шару визначається рядом таких факторів, як
* температура насичення;
* тривалість процесу насичення;
Рядок 29 ⟶ 43:
{{Main|Цементація сталі}}
 
'''[[Азотування]]''' — це технологічний процес насичення поверхневого шару виробу [[азот]]ом, щоб надати поверхневому шару виробу високої твердості, підвищити [[зносостійкість]] та опір агресивним середовищам. Азотують переважно [[легована сталь|леговану сталь]], що містить [[алюміній]], [[титан (хімічний елемент)|титан]], [[ванадій]], [[вольфрам]], [[молібден]] або [[хром]]. Ці елементи, при взаємодії з азотом, утворюють тверді, стійкі до агресивних середовищ [[нітрид]]и (TiN і  т. д.).
{{Main|Азотування}}
 
'''[[Ціанування]] (карбонітрація)''' — насичення поверхневого шару виробів одночасно азотом (у більшій мірі) і вуглецем (у меншій мірі). Воно буває рідинне і газове, низькотемпературне (773...973773…973 К), високотемпературне (1073...11231073…1123 К). Ціанування в основному застосовують для обробки інструментів із [[швидкорізальна сталь|швидкорізальної сталі]], підвищується [[твердість]] і [[корозійна стійкість]].
{{Main|Ціанування (сталеливарне виробництво)}}
 
'''Нітроцементація''' — насичення атомами переважно вуглецю і у меншій мірі азоту. Використовують для підвищення зносостійкості.
 
'''[[Дифузійна металізація]]'''&nbsp;— насичення поверхневого шару виробу різними металами. Процес відбувається в розплавах металів, якщо метал має невисоку температуру плавлення (цинк, алюміній), або в газовому середовищі хлоридів металів (CrCl<sub>3</sub>, AlCl<sub>3</sub>, SiCl<sub>4</sub> і &nbsp;т.&nbsp;д.). Між хлоридом та [[залізо]]м протікає реакція обміну, в результаті, якої утворюється активний атомарний елемент, який дифундує в поверхневий шар. Дифузійна металізація проводиться для підвищення твердості, корозійної стійкості, [[жаростійкість|жаростійкості]], блиску і естетичного вигляду. Найпоширеніші види дифузійної металізації:
* ''[[алітування]]'' (насичення алюмінієм), використовується для деталей, що працюють при високих температурах;
* ''[[хромування]]'' (насичення хромом), супроводжується утворенням дифузійного шару з твердого розчину хрому в α-залізі та включень карбідів хрому з твердістю 1200...13001200…1300 [[Метод Віккерса|HV]] та глибиною 0,15...015…0,2мм2&nbsp;мм. Використовують для деталей, що працюють на [[зношування]] в агресивних середовищах;
* ''[[борування]]'' (насичення бором), який забезпечує високу твердість (1800...20001800…2000 [[Метод Віккерса|HV]]), зносостійкість та стійкість проти корозії в різних середовищах;
* ''[[силіціювання]]'' (насичення кремнієм), що сприяє високій корозійній стійкості в морській воді, а також деяких кислотах.
{{Main|Дифузійна металізація}}
Рядок 48 ⟶ 62:
 
== Джерела ==
* ''Хільчевський В.&nbsp;В.''&nbsp;Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Навчальний посібник.&nbsp; К.: Либідь, 2002.&nbsp;— 328с.&nbsp;— ISBN 966-06-0247-2
* ''Лахтин Ю.&nbsp;М.''&nbsp;Основы металловедения.&nbsp;— М.: Металлургия, 1988.&nbsp;— 320с.
* ''Будник А. Ф.'' [ftp://ftp.lib.sumdu.edu.ua/Books/Bydnik.doc ''Будник А. Ф.'' Типове обладнання термічних цехів та дільниць: Навчальний посібник.] &nbsp;— Суми: Вид-во СумДУ, 2008.&nbsp;— 212 с.&nbsp;— ISBN 978-966-657-185-7
* ''Седов Ю. Е., Адаскин А. М.''Справочник молодого термиста.&nbsp;— М.: Высшая школа, 1986.&nbsp;— 239 с.
 
[[Категорія:Технологія машинобудування]]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Хіміко-термічна_обробка