карбиды или карбиды в виде
замкнутой сетки, трооститные участки в закаленном цементованном слое не
допускаются.
Общий технологический процесс
термической обработки наиболее сложны» длинномерных деталей станков,
упрочняемых газовой цементацией, приведен ниже (см. стр.
519).
Азотирование. В станкостроении
этим способом упрочняют главным образом длинномерные детали, поэтому
процесс проводят в шахтных печах серии США разных размеров. Регулируются
температура, степень диссоциации аммиака и продолжительность
процесса. Температуру азотирования выбирают в зависимости от состава
азотируемой стали, требуемой твердости поверхности, конструктивной
жесткости детали и установленного допуска на величину деформации и
коробления при азотировании. Обычно конструкционные стали азотируют
при 490—520° С. Для сокращения длительности азотирования сталей 38Х2МЮА,
ЗОХЗВА, 20ХЗМВФ можно применять двухступенчатые процессы: температура
первой ступени 500—520° С, второй — 530—540° С, но при этом твердость
поверхности несколько снижается, а деформация, главным образом деталей
малой жесткости, может заметно увеличиваться.
Степень диссоциации аммиака
выбирают в зависимости от марки стали и температуры процесса (табл. 7) и
регулируют изменением расхода аммиака. Продолжительность азотирования
зависит от требуемой толщины слоя и температуры процесса. Режимы
азотирования разных сталей приведены в табл. 8.
После азотирования (окончания
времени выдержки) детали охлаждаются е печью до 200° С при непрерывной
подаче аммиака.
Азотирование в тлеющем разряде.
В последние годы в станкостроении применяют
процесс ионного азотирования, который осуществляется в тлеющем
разряде, возбуждаемом на поверхности детали в азотирующей атмосфере
при разряжении от 1 до 5 мм рт. ст. и рабочем напряжении 350—550
В.
К основным преимуществам
процесса ионного азотирования по сравнению с печным следует отнести
возможность сокращения общего цикла азотирования в 3—4 раза, повышение
пластичности и ударной вязкости азотированного слоя, а также усталостной
(изгибной) прочности нешлифуемых зубатых колес на 10— 20%, уменьшение
деформации и коробления в результате азотирования в 1,5— 3 раза (что
позволяет во многих случаях подвергать азотированию окончательно
изготовленные детали), сохранение класса шероховатости в пределах
Ra = = 1,25-М,6, простоту и надежность защиты
поверхностей, не подлежащих азотированию, сокращение удельного
расхода электроэнергии в 2—3 раза и насыщающих газов в 20—40 раз и
полную экологическую безопасность процесса.
К недостаткам процесса,
выявленным в процессе его исследования, отладки и внедрения, следует
отнести необходимость измерения (регулирования) температуры
непосредственно азотируемых изделий или специальных
образцов-свидетелей, изготовления специальной оснастки и закрепления
деталей в камере печи, повышенной квалификации обслуживающего персонала и
некоторое снижение твердости азотированных деталей после их
шлифования.
Этот метод опробован и
рекомендован для широкой номенклатуры деталей станков: шпинделей, гильз,
втулок, зубчатых колес, муфт и др. [2], и применяется на заводе «Красный
Пролетарий» им. А. И. Ефремова для упрочнени/я ходовых винтов пар
скольжения. Порядок подготовки деталей к азотированию приведен в табл.
9, рис. 4—6, а основные технологические параметры
процесса ионного
