слой, а ниже слой внутреннего
азотирования (дяффузионньти). При содержании водяного пара выше 50%
образуется только оксидный слой. 'Оксидный слеш повышает
износостойкость и эксплуатационную стойкость инструмента.
Азотирование
в жидких средах
Жидким азотированием
'(углеродоазотированием) называется химико-термическая обработка,
заключающаяся в диффузионном насыщении стали (чугуна) азотом и углеродом
при температуре в интервале, как правило, 560—580° С в рас-сплаве,
содержащем цианистые соли (табл. 21).
В расплавах, приведенных в табл.
7, протекают следующие основные реакции, обеспечивающие азотирование и
науглероживание:
1) цианид-цианатные ванны:
2) ванны на основе карбамида
(мочевины):
Оборудование для жидкого
азотирования лредставляет собой -комплект ванн для предварительного
подогрева, азотирования, охлаждения и промывки деталей.
Диффузионный слой состоят нз
поверхностной зоны я зонн -внутреннего азотирования. Поверхностная
зона включает карбонитридну-ю е-фазу '(Fe, М)г_8
(N, С), которая .содержит 5,-0—6„0% 1Ч2 и —2,5% С,
или оксикарбоннтрид (Fe, М)2_з (N.'C.O), содержащий —5%
N2, до 4% Си 3% 02. Зона внутреннего
азотирования состоит из азотистого а-раствора, нитрида железа (Fe,
M)4N (у'-фазы) и исходных карбидов.
Глубина карбонитридного слоя не
превышает 15—20 мкм. Общая толщина слоя составляет 0,15—;0,5
мм.
Карболитридная зона способствует
увеличению задиростойкости, уменьшает коэффициент трения, повышает
износостойкость, обусловливает хорошую при-рабатываемость трущикся
поверхностей и сопротивление .коррозии в атмосферных условиях.
На поверхности нередко образуются поры, что снижает (твердость и
контактную прочность. 'В зависимости от температуры и
продолжительности процесса качество карбонитридного слои можно определить
по диаграмме преимущественных режимов (рис. 5.1). Отдельные поры не
влияют на твердость и пластичность карбонитрндной зоны и улучшают
прирабатываемость путем удержания смазки в поверхностных порах. При
постоянном режиме насыщения пористость может возникнуть вследствие
содержания в расплаве Ki,Fe(CN)e..
Азотирование в жидких (средах
применяют для упрочнения деталей широкой номенклатуры (кулачковые и
коленчатые валы, зубчатые колеса, шпиндели, шнеки и т. д.).
Азотирование в расплавах солей
рекомендовано для режущего инструмента из быстрорежущей стали и штампов и
нресс-форм из стали типа З.Х2В8. Иногда применяют сульфоазотирование
(сероуглеродоаэотирование). Процесс проводят при 560— 580° С в средне- или
высожоднанистых ваннах, содержащих сернисто» или сернокислые соли
(NaaS^Oj, NajS04, Na2S и др..) в количестве
2—25% [28].
Строение сулъфоазэтиравашнога слоя
такое же, :как после аэотироааняя в жидких средах, мо н-а самой
пешерзевосги образуется тонкий слой сульфида FeS, что уменьшает
коэффициент третий, повышает износостойкость, иротивозадирные свойства.
Высокая токсичность применяемых солей, сложность обезвреживания цианистых
отходов, трудность регулирования структуры и состава .диффузионного слоя,
а также контроля состава ванны препятствуют широкому применению жидкого
азотирования.