рее, чем элементы замещения.
Глубина обогащенного элементом слоя зависит от температуры и
продолжительности обработки, а также от концентрации элемента у
поверхности, которая определяется активностью окружающей
среды.
Насыщение поверхностного слоя
каким-либо элементом в процессе выдержки или охлаждения приводит к
структурным изменениям, описываемым диаграммами состояния железо —
насыщающий элемент. Во время цементации низкоуглеродистой стали в
аустенитном состоянии при температуре выше ACs
содержание углерода в поверхностном слое максимально у поверхности и
изменяется по параболической зависимости при удалении от нее. Предположим,
что концентрация углерода на поверхности достигает 1 % и
уменьшается по глубине до исходного состава, например, 0,2 %. В процессе
последующего охлаждения в поверхностном слое пройдут превращения,
описываемые диаграммой состояния Fe—С. Конечная структура на
поверхности представляет собой перлит и вторичный цементит, затем
следует переходной слой с перлитной и ферритно-перлитной структурой, в
котором при удалении от поверхности уменьшается количество перлита.
Химико-термическую обработку применяют для повышения твердости,
износоустойчивости, выносливости, контактной прочности поверхностного
слоя стали при сохранении вязкой сердцевины. Например, нитро-цементацией
можно получить твердость поверхности легированной стали (500—1100) ЯV,
азотированием — (300—350) ЯV углеродистой и (600—1100) ЯУ
легированной, хромированием — (1200—1300) HV, борированием —
(1800—2000) HV.
Химико-термическую обработку
применяют для многих стальных изделий: режущего инструмента, деталей,
работающих на износ при различных температурах и особенно в агрессивных
средах. Выбор ХТО определяется назначением стального изделия и
экономичностью. Перед или после ХТО стали подвергают термической
обработке. Например, после цементации низкоуглеродистой стали следуют
закалка и низкий отпуск. Перед азотированием применяют улучшение, а после
азотирования термообработка не требуется.
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные виды
термической обработки.
2. Каковы задачи
гомогенизирующего отжига?
3. Охарактеризуйте процессы, происходящие в
заэвтектоидной стали при сферо-идизирующем отжиге.
4. Что такое нормализация?
5. В чем сущность закалки стали? Назовите виды и
способы закалки.
6. Объясните диаграмму изотермического распада
аустенита.
7. Охарактеризуйте
мартенситное и бейнитное превращения в сталях.
8. Какие превращения происходят в сталях при
отпуске?
9. Для чего проводят
химико-термическую обработку поверхности стальных
изделий?
