■Ции в расплаве солей .без
электролиза диффундирующий элемент, входящий в их состав,
восстанавливается в :рез»улыгате протекания химических реакций
[55].
Например, для
получения.диффундирующего элемента (Э) может быть использовано
карбидное восстановление
Во многих случаях насыщению
предшествуют химические реакции, происходящие на границе раздела
обрабатываемой поверхности с расплавом соли.
Парофазный метод чаще проводится
путем нагрева обрабатываемого изделия в вакууме. При этом насыщаемые
изделия могут находиться в контакте с порошковой смесью, содержащей
диффундирующий элемент (контактный метод), или располагаться на
расстоянии от нее (неконтактный способ).
При неконтактном методе
обрабатываемые изделия нагреваются до .более низкой температуры, чем
.насыщающий металл или его ферросплав. Контактный метод ■может
осуществляться в герметичных или негерметичиых контейнерах при
нормальном давлении. Во избежание окисления процесс рекомендуется
вести в защитной или нейтральной среде (азоте, аммиаке, аргоне и т.
д.). Технология насыщения из газовой фазы обычно предусматривает
одновременное .проведение .процесса насыщения л генерацию необходимых
для процесса галоидных соединений диффундирующего элемента.
Талогеииды получают путем
воздействия иа диффундирующий элемент или его ферросплав соответствующего
галоидного или галойдоводородного (НГ) газа, где Г — галлойд (С1, Р, Вг, 3). При
температуре насыщения образуются галлойды диффундирующего элемента
Э:
где п
— стехиометрический коэффициент (целые числа).
При контактном методе насыщения
(в порошках.) в порошковую смесь в качестве активизатора чаще вводят
1ЧН4С1. При высокой температуре
протекают реакции
Хлористый водород взаимодействует
с диффундирующим элементом, образуя его хлорид.
При неконтактном методе насыщения
через зону насыщающего металла (металлоида) или его ферросплав
пропускают хлор или хлористый водород (Ни). Образующиеся галлойды (А1С1, А1С12, А1С13, Б^СЦ, СгС12 и др.), проходя через зону с
изделиями, взаимодействуют с обрабатываемым металлом.
На границе раздела газовая среда
— поверхность обрабатываемого металла (изделия) в зависимости от
технологии процесса могут протекать следующие принципиальные реакции
1) реакции обмена ЭГУ, + Ре -»■
РеГт + Э; 2) реакции диссоциации ЭГп ^
Э + Г„; 3) реакции
диспропорционировании ЭГ>, ^ Э + 4- ЭГт (п < т), ЭГГ.
<_1 ЭГр + ЭГт
(р <п < т), ЭГ„ + Э ^
ЗГР (р < я).
В присутствии водорода возможна
реакция восстановления диффундирующего элемента:
Образующийся в результате реакций
диффундирующий элемент Э в атомарном виде, будучи в активной форме,
адсорбируется обрабатываемой поверхностью
1 Определение основных химических реакции, имеющих место при диффузионном насыщении стали тем нлн другим металлом, осуществляется
термодинамическими расчетами или экспериментально. Преимущественно протекает та реакция, которая имеет более отрицательный изобарный потенциал -или большую .константу
равновесия.
35.1