Азотированный слой обладает
высокой износостойкостью. Износостойкость азотированной стали в 1,5—4 раза
выше износостойкости закаленных высокоуглеродистых и цементованных
сталей. При этом следует иметь в виду, что увеличение твердости не
всегда влечет за собой повышение износостойкости (рис. 53). Послойное
исследование износостойкости азотированного слоя сталей 38Х2МЮА и 40Х
показало, что наибольшая износостойкость не совпадает с максимальной
твердостью и находится на большей глубине. С повышением температуры
насыщения и длительности это несоответствие возрастает.
Износостойкость сталей 38Х2МЮА и 40Х, азотированных при 620° С, выше, чем
после азотирования при 520—560° С, несмотря на меньшую твердость.
Азотированный слой на углеродистых сталях имеет низкую твердость, но
повышенную износостойкость. Износостойкость после кратковременного
газового и жидкого азотирования практически одинакова.
Сплошное азотирование изделий
является одним из основных методов повышения предела выносливости.
Надрезы, царапины, резкие переходы сечений, отверстия и другие
концентраторы напряжений, понижающие предел выносливости, после
азотирования практически не оказывают ослабляющего влияния.
Влияние азотирования тем сильнее,
чем меньше размеры поперечного сечения и больше конструктивные или
технологические концентраторы напряжений (табл. 22 и рис. 54).
Повышение предела выносливости связано с упрочнением поверхности и
образованием в азотированном слое благоприятных остаточных напряжений
сжатия (рис. 55).
Максимальный предел выносливости
обнаруживается при сравнительно небольшой толщине слоя. Для деталей
без концентраций напряжений рост предела выносливости наблюдается лишь при
отношении толщины слоя х к радиусу ^, равном 0,1—0,2. При наличии
концентраторов напряжений максимальное значение предела выносливости
достигается при х/Я ~ 0,01. При дальнейшем увеличении толщины
слоя предел выносливости или не изменяется, или уменьшается (на 10—20%)
вследствие снижения напряжений сжатия в слое, увеличения напряжений
растяжения в сердцевине и разупрочнения сердцевины. Разрушение
начинается под слоем. Чем выше температура азотирования, тем ниже
абсолютное значение предела выносливости. Это связано с
разупрочнением сердцевины и уменьшением остаточных напряжений
сжатия.
После азотирования нередко
требуется добавочно обработать слой. Шлифование на глубину 0,05 мм
(при общей толщине слоя 0,4—0,45 мм) не сопровождается снижением
предела выносливости. Более глубокое шлифование понижает предел
выносливости. Надрез глубиной, превышающей толщину упрочненного слоя,
снимает упрочнение, вызванное азотированием. Чтобы предупредить
нару-
