Главная


Азотирование и карбонитрирование






Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу Азотирование и карбонитрирование

Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .



Страницы: 1 2 3... 7 8 9 10 11 12 13... 137 138 139
 
тавляет 11,1 - 11,35 % (по массе), имеющие формулу Fe3N. Область их существования лежит ниже 500 °С.
Помимо этих стабильных нитридов существует и метастабиль-ный а"-нитрид (формула Fe16N2 или Fe8N), стехиометрическое со­держание азота в котором составляет 2,95 % (по массе).
Растворимость углерода в нитридах ограниченная: в /-нитриде может раствориться до 0,2, в е-нитридее - до 4 % (по массе) углерода.
Представление о метастабильных равновесных состояниях твер­дых растворов Fe - N и нитридов дает диаграмма состояния систе­мы железо - азот, например по Хансену [5] (рис. 2). Из нее видно, что здесь, так же как и в системе Fe - С, образуется эвтектоид. Выше 590 °С существует аустенит, в котором может раствориться до 2,8 % (по массе) азота (при 650 °С). При содержании азота < 2,35 % (по массе) в интервале температур 590 - 800 °С существует двухфаз­ная область, состоящая из азотистых феррита и аустенита, а при 590 °С и содержании азота 2,35 % (по массе) образуется эвтектоид браунит, состоящий из феррита и у'-нитрида.
Для рассмотрения системы Fe - N - С следует использовать трех-компонентные диаграммы состояния [6]. На рис. 3 приведена та­кая диаграмма для температуры 575 °С. Из нее следует, что е-нит-рид в присутствии углерода может образовываться даже при содер­жании азота ниже стехиометрического.
В табл. 3 приведены взятые из литературных источников данные о строении и составе разных нитридов жеелеза, подтверждающие показанные на рис. 2 и 3 зависимости [4].
1.4. ПРОЦЕСС АЗОТИРОВАНИЯ
1.4.1. Параметры процесса азотирования
Азотирование проводится преимущественно в интервале тем­ператур 500 - 600 °С, а ионное азотирование - при температуре даже ниже 500 °С. Карбонитрирование проводится преимуществен­но при 570 - 580 °С, а иногда при температурах до 610 °С. Для про­цесса азотирования характерны следующие стадии:
1. Подвод азота из соответствующей среды к поверхности детали;
2. Образование пограничного слоя у поверхности детали, где на межфазной границе среда - металл происходит диссоциация азот­содержащей среды и адсорбция поверхностью атомов азота;
3. Проникновениее (абсорбция) атомов азота через поверхность в материал детали;
4. Диффузия атомов азота в поверхностный слой детали по гра­ницам зерен и через зерна.
Первые две стадии зависят от количества азота, достигшего по­верхности детали и продиссоциировавшего там. В случае примене­ния азотсодержащей среды в виде газообразного аммиака послед­ний при каталитическом воздействии поверхности железа диссоции­рует по реакции
3 ЫН3 ^ 3 Н2 + 2 N.
В расплавах солей атомы азота образуются в результате распа­да цианатов
2 СЫО" + 02 - 2 N + СО + СО;2.
В процессе карбонитрирования в порошке азот выделяется из ис­пользуемого в этом случае цианамида кальция, который в присутст­вии водяного пара, образующегося из добавляемого активатора, по­ставляет аммиак, в результате чего возникают условия, аналогич­ные газовому азотированию.
В течение ионных процессов азотирования и карбонитрирования выбитые из поверхности детали атомы железа взаимодействуют с ионами азота с образованием нитрида железа. Последний адсор­бируется поверхностью детали и диссоциирует с выделением ато­мов азота.
При карбонитрировании к перечисленным реакциям добавляют­ся реакции выделения углерода, зависящие от типа использованной углеродсодержащей среды.
В процессе диффузии при науглероживании из-за постоянного изменения концентрации углерода в аустените возникает функцио­нальная зависимость между поверхностной концентрацией углеро­да и активностью углерода, меняющейся от нуля до предела насы­щения. Последний определяется зависящей от температуры раст­воримостью углерода в аустените. При азотировании, напротив, вследствие образующихся уже через несколько минут нитридов азот­ный потенциал в материале изменяется скачкообразно. Учитывая, что дальнейшее поглощение азота после возникновения соединений железо - азот происходит не через твердый раствор, химический потенциал соответствует содержанию азота в имеющихся нитридах и имеет постоянную величину, на которую не оказывает влияния из­менение содержания азота в среде, используемой для обработки. Отсюда вытекает, что процесс азотирования не может быть описан с помощью концентрационных кривых потенциала и представлен в соответствии с правилами равновесия.
На практике процесс азотирования регулируют с помощью мате­риального баланса. В случае расплавов солей с этой целью перед началом обработки добиваются достаточно высокого содержания
20
21
rss
Карта
 






Страницы: 1 2 3... 7 8 9 10 11 12 13... 137 138 139

Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу



Азотирование и карбонитрирование
Оcновы сварки судовых конструкций
Материаловедение
Російсько-український словник зварювальної термінології. Українсько-російський словник зварювальної термінології.

rss
Карта