Химико-термическая обработка металлов и сплавов

Технология химико-термической обработки металлов используется для увеличения прочности и долговечности готовых изделий. Благодаря данной технологии поверхность детали обретает устойчивость к коррозии, кавитационную стойкость и прочность. Также увеличивается эксплуатационный период. Изделие становится более надёжным.

Когда внешний слой металла подвергается обработке этого вида, на его поверхности формируются твёрдые субстанции замещения. Азот и углерод отвечает за образование твёрдого раствора внедрения. Создание защитного слоя происходит достаточно быстро. Энергетические затраты зависят от особенностей металла – для гамма железа требуется больше времени, чем для альфа железа.

Основные разновидности технологии

Предлагаем рассмотреть различные виды химико-термической обработки.

Цементация

Данный вид воздействия для легированной стали и сплава и с малым количеством углерода осуществляется посредством углерода и его соединения в различном состоянии. Субстанция, которая используется для внедрения углерода, называется карбюризатором. Данная технология в процессе использования методики насыщения углеродом эффективна при очень высоких температурах (до 950 градусов). После выполнения цементации металл также закаляется и отпускается.

Благодаря применению технологии данного вида и обработке под воздействием высокой температуры, заготовка обретает устойчивость к скручиванию, так как внешний слой становится очень прочным, однако внутренняя составляющая металла сохраняет гибкость. Рассматриваемый способ обработки можно использовать даже в домашних условиях при наличии соответствующего оборудования. Газовый способ карбюризации можно произвести только в промышленных условиях.

Азотирование

Этот метод выполняется посредством помещения металла в атмосферу аммиака под температурой 650 градусов. В процессе выдержки происходит химическая реакция азота с составляющими сплава. Это приводит к формированию нитридов металла, которые обладают исключительной прочностью. Технология азотирования позволяет металлу получить резистентность к образованию ржавления, повысить предел износостойкости и увеличить прочность.

Данный способ обработки очень часто примеряется в процессе производства автомобилей. Высокая прочность стали, обработанная посредством применения этой технологии, сохраняется даже при температуре в 500 градусов. Азотирование происходит при меньшем нагреве, а обрабатываемая металлическая поверхность не изменяет форму.

Нитроцементация и цианирование

Эти технологии используются для внедрения в металлическую поверхность достаточного количества углерода и азота. Это позволяет снизить показатель усталости, увеличить износостойкость и добиться защиты от коррозии. Нитроцементация осуществляется под воздействием газов аммиака и метана. В зависимости от функции будущего металлического продукта, заготовка подвергается низко- или высокотемпературной обработке.

Низкотемпературная обработка используется для различных инструментов из быстрорежущей стали. Высокотемпературный способ подойдёт для изделий, созданных из низколегированной и углеродистой стали. Технология востребована благодаря низкой цене и безопасностью обработки.

После окончания обработки данным способом осуществляется закалка и отпуск заготовки. Закаливание выполняется внутри специальной печи. После нитроцементации образуется мелкозернистый слой, внутри которого равномерно распределены карбонитриды. Толщина такого слоя обычно не выше 1000 мкм. Также можно образовать толстый слой, однако это приведёт к формированию дефектов, что в свою очередь становится причиной ухудшения характеристик металла. Нитроцементация посредством газового воздействия используется для изделия нестандартной геометрической формы.

Также часто используется жидкостное цианирование, которое протекает посредством воздействия цианистых солей при температуре в 900 градусов. В этом случае на металл воздействуют карбонаты и хлориды. Цианирование обладает следующими преимуществами:

  1. Низкие временные затраты и маленький расход энергии.
  2. Редкие случаи брака, так как изделие не деформируется.
  3. Данная технология способна заменить цементацию и азотирование, при соблюдении определённых условий.

У цианирования есть один недостаток – высокая стоимость процесса. Также данный вид обработки требует специальной подготовки из-за высокого уровня опасности, связанной с высокой токсичностью цианидов.

Борирование

Благодаря этому процессу можно создать очень прочный поверхностный слой, который насыщен бором. Процедура осуществляется при температуре 900 градусов. Внутри слоя появляются бориды железа, что увеличивает устойчивость к абразивному воздействию и коррозии. Борирование часто применяется для пресс-форм и другого оборудования.

Силицирование

Готовый защитный слой имеет пористую структуру и небольшую прочность. Однако если силицированную поверхность обработать маслом при температуре в 200 градусов, то можно повысить твёрдость металла. Такой способ делает деталь кислотоупорной и устойчивой к морской коррозии.

В Днепре предприятия и частные лица могут заказать у нас такие услуги термообработки металла, как цементацию, закалку, отжиг, нормализацию, азотирование.

Для заказа услуги обращайтесь по указанным на сайте телефонам.