стали при
наличии азота перемещается вправо, т. е. в область большей устойчивости
азотистого аустенита. Этим объясняется лучшая прокаливаемость материалов,
содержащих азот. При цементации вещества, содержащие азот, выделяют его в
атомарном состоянии.
§ 5. Диффузия углерода в сталь
Значение контакта
поверхности стали с углеродом. Для активной диффузии необходимым
условием является близкий контакт поверхности с диффундирующим
элементом или со средой, взаимодействующей с этой поверхностью. У двух
сплавов диффузия лучше всего происходит в тех местах, где сплавы либо
сварены, либо имеют покрытие, нанесенное гальваническим способом,
либо плотно прижаты один к другому. Диффузия углерода в сталь также
зависит от такого контакта. При цементации в твердых средах было
доказано, что передатчиком углерода к поверхности стали является газ;
хороший контакт со сталью получается в жидкой (при хорошем премешивании
ванны) и газовой (при хорошей циркуляции) средах.
Диффузия
углерода может происходить также и в предварительно вакуумированном
пространстве при условии близкого контакта стали с насыщающей
средой.
Степень
науглероживания при цементации зависит от состояния поверхности
стали. Поверхность, очищенная механически или травлением, лучше
способствует диффузии, чем поверхность, покрытая слоем окислов.
Пассивная поверхность самопроизвольно окисленных хромистых сталей
препятствует не только цементации, но и нитрированию [106]. До настоящего
времени в работах о
закономерности диффузии углерода в сталь влияние окислов не
учитывалось.
При
рассмотрении вопросов диффузии предположили, что существует идеальный
контакт среды и достаточное количество углерода в ней независимо от того,
изменяется концентрация углерода в непосредственной близости к поверхности
или нет.
Коэффициент
диффузии. Диффузия в
растворах происходит по закону, установленному еще 100 лет назад
Фиком. Первое уравнение закона исходит из предположения, что количество
вещества m (в граммах), которое пройдет за единицу времени i
(секунда, минута, час, день) через любое сечение q на
pac-de
стояние х,
пропорционально концентрационному перепаду-,
dx
т. е.
концентрации с в
сечении q в направлении диффузии х (иногда принято
обозначать концентрационный перепад от большей концентрации к меньшей
знаком минус)
