В.С. Черненко, М.В. КІндрачук,
О.І. Дудка. Променеві методи обробки 5.5.
Електронно-променеве легування і
аморфізація
Електронно-променеве нагрівання
з оплавленням поверхні дає унікальну можливість насичення поверхневих
шарів виробів не лише тим або іншим хімічним елементом, але й різними
хімічними сполуками - зміцнювальними фазами.
Так, уже знайому нам сталь 20СО4
піддавали електронній цементації. За декілька циклів
електронно-променевого нагрівання загальною тривалістю 2...4 с
твердість поверхневого шару підвищувалась до 700 НУ.
Уміст вуглецю на поверхні внаслідок цього перевищував 1 %, а
загальна глибина цементації досягала 50 мкм.
У Німеччині запатентований
спосіб двоступеневого електронно-променевого легування
карбідоутворювальними елементами. На першому ступені проводиться
електронно-променева обробка сфокусованим променем з високою
прискорювального напругою (бажано - 100 кВ) з
оплавленням поверхні. Позаяк на виріб заздалегідь наноситься відповідний
шар потрібної речовини, при електронно-променевому нагріванні поверхневі
шари насичуються карбідоутворювальними легуючими елементами. Але
структура дифузійного шару виявляється неоднорідною, а зміцнювальна
фаза — карбіди — досить крупними.
На другому ступені проводиться
повторна електронно-променева обробка, але уже дефокусованим променем
і при меншій при-скорювальній напрузі (75 кВ). При цьому
температура поверхні виробу нижча, ніж на першому ступені, внаслідок
чого утворюється більш дисперсна й однорідна структура, а властивості
покращуються.
В Японії вивчали різні способи
насичення вуглецевої сталі 8841 (аналог — сталь 15) нікелем.
Електронно-променеве нікелювання проводили трьома різними
способами:
• на поверхню деталі клали нікелеву фольгу
товщиною 0,01...0,1 мм і сильно притискали;
• шар нікелю на поверхню деталі наносили
електролітичним способом;
• нікелевий порошок замішували на рідкому склі та
пензликом наносили на поверхню деталі.
Якщо фольга мала товщину 0,01
мм або менше, то нікелювання взагалі не відбувалося.
При товщині фольги 0,1 мм у дифузійному шарі був
нерівномірний вміст нікелю. Найкращим з трьох варіантів виявився третій,
бо насичення нікелем було більш рівномірним, а вміст нікелю в шар
можна було регулювати.
