Азотирование и карбонитрирование
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
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... 36 37 38 39 40 41 42... 137 138 139
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Это указывает на существование
некоторого предельного знач^. ния насыщения е-нитридов
углеродом.
Известный интерес могут
представлять сведения о количеств^ аммиака, фактически расходуемого на
образование слоя соедини ний и диффузионного слоя. Оценка показывает, что
1 л аммиака д0с. таточно, чтобы на поверхности 1 м2
образовался е-нитридный сщ
толщиной 1 мкм. Таким образом, для образования е-слоя
толщиной 15 мкм на поверхности в 10 м2 требуется ~ 150 л
аммиака, что считается небольшим количеством, если сравнивать его с
фактическими количествами газа, обычно расходуемого на азотирование и
тем более на карбонитрирование. Даже если большая часть введенного в
печь аммиака покидает ее не продиссоциировав, а другая его порция не
диссоциирует на поверхности садки, то все равно из вышеназванной
диспропорции расчетной и фактической потребности в аммиаке однозначно
следует, что большая часть подвергающегося диссоциации на поверхности
садки аммиака идет не на ее азотирование, а на образование
молекулярного азота.
Применительно к
высоколегированным азотируемым сталям дли образования диффузионного слоя
обычно требуется намного меньше азота, а тем самым и аммиака, чем для
образования слоя соединений. Оценка показывает, что в данном случае
для получения на 1 м2 поверхности диффузионного слоя толщиной
0,1 мм в среднем достаточно 1 л аммиака. Расход аммиака на этих материалах
может возрасти примерно до 5 л. Однако даже при глубине
азотирования 0,5 мм для образования диффузионного слоя на поверхности
в Юм2 всего
требуется не более ~ 250 л аммиака. При карбонитри-ровании углеродистых
сталей расходом аммиака на образование диффузионного слоя по сравнению с
его расходом на образование слоя соединений можно даже
пренебречь.
Это несоответствие между
диссоциацией аммиака на поверхности садки и поглощением азота ею
показывает, что реакции, протекающие при газовых процессах
азотирования и карбонитрированин, очень сложны и не могут быть описаны
только составом газовой смеси в печи. Следует добавить, что газовая
атмосфера в печах для азотирования и карбонитрирования зачастую
нестабильна, т.е. в от дельные моменты процесса азотирования в печь может
попадать разное количество газа или он может иметь даже разный
состав.
Особенно в случае
многоступенчатых процессов карбонитрирО' вания это может привести к тому,
что степень диссоциации аммиака и потенциал азотирования в течение
всего процесса будут постоянно изменяться. Это сделает фактически
невозможным установление взаимосвязи между результатами азотирования
или карбо-
78
i |
нитрирования и составом
атмосферы печи или условиями азотиро-
^Часто перед карбонитрированием
для очистки и (или) активации зотируемых поверхностей проводится их
специальное предварительное окисление. В результате поверхность стали
приобретает блестящий оттенок с окраской от темно-синей до черной. Толщина
оксидной пленки при этом составляет ~ 0,1 мкм (см. 3.1.1.5). После азотирования она визуально
уже неразличима. В то же время при недостаточно тщательной промывке садки
в процессе ее нагрева до температуры азотирования может происходить
нежелательное поверхностное окисление деталей.
Если при специальном или
неконтролируемом окислении оксидный слой оказывается слишком толстым,
то после азотирования это легко выявляется по фольгообразной пленке,
отслаивающейся от поверхности металла. Эти обычно непрозрачные тонкие
оксидные пленки непрочно сцеплены с поверхностью. Частично они
отслаиваются сами по себе и могут быть легко удалены.
В какой мере подобные
поверхностные изменения влияют на процесс азотирования, на
сегодняшний день пока еще не ясно. На вопрос о том, препятствуют или
способствуют поверхностные слои диффузии азота, также еще нет однозначного
ответа. Создается впечатление, что в данном случае существенную роль
играет первоначальное состояние поверхности. В случае загрязненных и
так называемых "пассивированных" поверхностей (например, со сплошным
слоем Сг203) можно наблюдать, что полированные
поверхности или поверхности, подвергнутые сильному механическому
упрочнению, лишь слабо поддаются азотированию (см.2.1.5.6).
Так как коэффициент диффузии
азота в чистых у'-нитридах составляет 0,04, а в чистых е-нитридах -
даже 0,02 от значения коэффициента диффузии азота в феррите, толщина
слоя, например диффузионного, должна бы расти тем быстрее, чем тоньше
слой соединений. Однако в практике газового азотирования
подтверждение этого вывода встречается редко. Напротив, складывается
впечатление, что по мере увеличения толщины слоя соединений диффузионный
слой растет скорее. Но, поскольку слой соединений большой толщи-нь), как
правило, можно получить только при больших значениях потенциала
азотирования, тормозящее действие этого слоя, очевидно,
компенсируется более сильным действием азота на поверхность,
способствующим диффузии.
Как было показано, лишь часть
аммиака, диссоциирующего на поверхности садки, участвует в ее
азотировании. О соотношении между участвующей и не участвующей в
азотировании долями аммиака невозможно сделать определенного
заключения. Оно, как по- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 36 37 38 39 40 41 42... 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 |