и диффундирует в глубь
изделия [2, 3, 4, 14]. Чаще наблюдается несколько параллельно
протекающих реакций.
В последние годы большое
внимание уделяется электро-химико-терми-ческой обработке (ЭХТО) при
контактном и индукционном нагреве [24, 65]. Насыщение проводится из
порошкообразных смесей или специальных обмазок (паст), содержащих
диффундирующий металл или его ферросплав. Использование ЭХТО для
диффузионного насыщения элементами позволяет значительно сократить
продолжительность насыщения [65].
Все процессы диффузионного
насыщения могут осуществляться также в плазме тлеющего разряда
[61]. При насыщений в тлеющем разряде происходит стадийное восстановление
хлорида диффундирующего элемента водородом. Первая стадия происходит
в объеме ионизированного газа, в результате чего образуются
субхлориды, которые во второй стадии, реагируя с поверхностью металла,
образуют диффузионный слой. При использовании тлеющего разряда сокращается
длительность насыщения.
Перспективным является
циркуляционный метод газового диффузионного насыщения элементами,
разработанный Д. А. Прокошкиным и Б. Н. Арзама-совым.
В основе циркуляционного метода
[2, 3] диффузионного насыщения лежит явление переноса диффундирующего
элемента в замкнутом контейнере (газопроводе) в результате обратимых
реакций (диссоциации или диспропорциониро-вания) при систематическом
восстановлении газа переносчика (галогенида). В установке
обрабатываемая деталь и диффундирующий элемент расположены в раздельных
муфелях (рис. 64). Циркуляция газа в системе осуществляется
вентилятором. Исходными материалами для насыщения являются
диффундирующий элемент (или его ферросплав) и HCl. Достоинством метода
является ускорение процесса вследствие более полного протекания химических
реакций и возможность многократного использования рабочей газовой смеси.
Циркуляционный метод обеспечивает управление процессами насыщения при
помощи всестороннего воздействия на газовую среду.
Видимо, в ближайшем будущем
дальнейшее развитие получат процессы насыщения железа (стали)
металлами в электротермическом кипящем слое [20] и при использовании
энерговыделяющих паст [65].
В некоторых случаях насыщение
поверхности изделия одним элементом не может удовлетворить требованиям
практики, поэтому все чаще предпринимаются попытки насыщения одновременно
или последовательно несколькими элементами [19, 88].
При одновременном насыщении
несколькими элементами в диффузионном слое образуются высоколегированные
твердые растворы, нередко на базе химических соединений, что иногда
приводит к более существенному повышению свойств, чем при насыщении одним
элементом.
При многокомпонентном насыщении
возможно создание барьерных слоев, тормозящих диффузионное рассасывание
защитного покрытия при эксплуатации изделий при высоких температурах, что
повышает ресурс работы изделий.
Наибольшее число исследований было
посвящено двухкомпонентному насыщению, когда одним из компонентов был
хром или алюминий. ~