Аммиак
может быть частью науглероживающей атмосферы с концентрацией в
сравнительно широких пределах. При температуре 500—700° С образуются
стойкие нитриды, а углерод проникает в слой в небольшом количестве
как элемент, способный образовать твердый раствор с азотистым аустенитом;
в этой температурной области имеют перевес процессы, протекающие по
диаграмме азота [62]. При температуре 700—900° С под влиянием азота
процессы протекают по диаграмме углерода. Структура слоев и их
особенности подобны цементованному слою.
Предполагали, что под
влиянием науглероживающих смесей, содержащих аммиак в любом соотношении, и
при непрерывном изменении температуры возникнут слои самого разнообразного
характера — от полностью нитрированных до полностью
цементованных.
В
действительности же технические свойства слоев находятся в
зависимости от температурных интервалов процесса цементации.
В
интервале 500—600° С появляются слои нитрированного характера, в которых
присутствующий углерод не влияет на свойства слоя, но влияет на глубину
нитрирования. Эти слои без закалки оказываются твердыми (особенно в
сталях, пригодных для нитрирования) и технически пригодными.
Процессы, проходящие в указанном .интервале, относят к нитрированию. В
советской терминологии этот процесс называют низкотемпературным газовым цианированием.
Процессы,
протекающие в интервале 600—700° С, придают слою после охлаждения
хрупкость; большая вязкость может быть получена после закалки в масле;
появляется значительная сопротивляемость слоев коррозии.
Наиболее
интересны процессы, наблюдаемые в интервале 700—900° С. Здесь наступает
одновременная диффузия углерода и азота: чем выше температура, тем меньше
азота в слое. Процессы, происходящие в этой области температур, имеют
большое техническое значение и носят название нитроцементации (в советской литературе их
называют высокотемпературным газовым цианированием; в американской
терминологии наряду с сухим цианированием существует выражение
нитроцементация).
§ 10.
Одновременное воздействие углерода и
азота на образование слоя
Нитроцементация
возможна при температуре, более низкой, чем для обычной цементации, так
как азот расширяет в стали область у-фазы и тем самым снижает температуру
Ас\. Под влиянием диффузии азота возникает обогащенный углеродом
аустенит и при температуре ниже 723°С. Уже содержание 0,3% азота в слое
снижает температуру Ас\ до 697° С, а при 0,6%
