жание ферросилиция может
колебаться от 5 до 20%, феррохрома от 55 до 20% при содержании 35%
А12Оз и 5% NH4C1. В промышленности некоторое
применение нашло газовое хромосилицирование при 950—1000° С в среде НС1 +
Н2 или CL Возможно и электролизное хромосилицирование [38] в
расплаве, состоящем из моносиликата натрия NaSi03 и окиси хрома
(10—15%). Для повышения жидко-текучести в расплав добавляют хлористый
натрий (15—20% от массы основной смеси). Плотность тока 0,2—0,3
А/сма; температура насыщения 1000—1100° С.
Более технологичен процесс
безэлектролизного хромосилицирования в тех же по составу расплавах, что и
электролизное, но с добавкой восстановителя-силико-кальция (10—12% от
массы расплава). Строение диффузионного слоя и его свойства зависят
от метода насыщения и состава стали.
При электролизном и жидком
хромосилицирования иизкоуглеродистых сталей диффузионный слой состоит из
a-раствора Сг и Si в Fe (HV 260—270).
При хромосилицировании
среднеуглеродистых сталей иа поверхности образуется тонкий слой (5—10
мкм) силицидов хрома CrSi или Cr3Si (Я50 500—700),
далее следует карбидная зона, состоящая из Сг2дСв или
Cr7 С8 (Н 1500—1800) (в
зависимости от содержания в смеси феррохрома и режима обработки) и
а-фаза (твердый раствор Si и Сг в a-железе; H6¡í 180—350).
Под диффузионным слоем отмечается зона обезуглероживания, возникающая
в результате диффузии углерода навстречу хрому.
Карбидный слой обладает высокой
микротвердостью (Н 1400—1700
кгс/мм8) и износостойкостью. Хромосилицированный слой,
состоящий из а-фазы, более пластичен, чем силицированный.
Xромоалитирование
(хромоалюминированиё). Хромоалитирование— химико-термическая
обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхности сплава
одновременно (или раздельно) хромом или алюминием при температуре
900—1200° С в соответствующей среде.
Хромоалитирование применяют с
целью получения на сплавах диффузионных слоев, обладающих более высокой
жаростойкостью (до 900° С) и эрозионной стойкостью по сравнению с
хромированным и алитированный слоями. Чаще хромоалитирование
проводится из порошков элементов, ферросплавов или специальной лигатуры
(25% Al, 2—20% Fe, остальное хром).
Меняя состав хромоалитирующей
смеси, можно существенно изменять относительное содержание хрома и
алюминия на поверхности и толщину диффузионного слоя.
При изменении содержания
ферроалюминия от 75 до 20% и феррохрома от 25 до 80% в насыщающей смеси
толщина слоя у стали 10 при температуре 1025° С и продолжительности
процесса 10 ч изменяетси от 0,53 до 0,23 мм, а концентрация хрома на
поверхности от 6 до 42%, алюминия от 37 до 3%; чем больше содержит смесь
алюминия, тем больше толщина слоя.
Алюминий, обладающий большей
диффузионной подвижностью (£>Д1 = = 170- 10е
см2/сутки), чем хром (DCr= 5,9•
105 см2/сутки), оттесняя углерод с поверхности
вглубь, затрудняет образование карбидного слоя. Хромсалитирован-ный слой
состоит из a-раствора Сг и Al в железе.
При насыщении в смесях, богатых
алюминием, в диффузионном слое образуются фазы Fe3Al и FeAl,
легированные хромом. Хромоалитирование снижает пластичность и
вязкость стали. Предел выносливости стали на воздухе несколько
понижается, а в коррозионной среде (3%-ный раствор NaCl) возрастает
более чем в 2 раза. Хромоалитирование рекомендуется для повышения
жаростойкости аустенитных сталей и никелевых жаропрочных сплавов
вместо алитирования.
