Химико-термическая обработка стали

Химико-термическая обработка представляет собой сочетание химического воздействия и термической обработки с целью изменения состава, структуры и свойств поверхностного слоя стали.

Деталь помещают в среду с большим содержанием химического элемента, диффундирующего в металл при высокой температуре. В результате поверхностный слой насыщается химическими элементами (С, N, Al, Cr, Si и др.).

К химико-термической обработке относятся: цементация, азотирование, цианирование, диффузионная металлизация стали.

Цементация — диффузионное насыщение поверхностного слоя стали углеродом при температуре 930...950 °С, в результате чего слой становится высокоуглеродистым. После цементации производят закалку и отпуск изделия, благодаря чему достигается достаточно высокая твердость и износостойкость стали. Для цементации используют СО и СН₄.

Содержание углерода в поверхностном слое достигает 0,8..Л %.

Азотирование — диффузионное насыщение поверхностного слоя атомарным азотом (N_aT) при температуре 500...650 °С в среде аммиака (NH₃):

В результате достигается большая твердость, износостойкость стали.

Цианирование — совместное диффузионное насыщение поверхностного слоя стали углеродом (С) и азотом (N). Наиболее широко применяется жидкое цианирование в расплавленных солях NaCN, NaCl, Na₂C0₃.

Поверхностный слой стали насыщают углеродом (0,8...1,2 %) и азотом (0,2...0,3 %).

Диффузионная металлизация стали — это диффузионное насыщение поверхностного слоя стали металлами: Ni, Cr, Zn, AL

Алитирование — насыщение поверхностного слоя стали алюминием. При нагреве алитированного изделия на его поверхности образуется плотная пленка А1₂0₃, предохраняющая сталь от окисления, но такой слой обладает низкой износостойкостью.

Хромирование — насыщение поверхностного слоя стали хромом при температуре 800 °С. При этом образуется карбид хрома, который обеспечивает хорошую износостойкость стали в агрессивных средах.

Цинкование — насыщение поверхностного слоя стали цинком при нагреве до 300...500 °С. Образующееся соединение FeZn₃ защищает стальные изделия от коррозии (проволока, листы, трубы, дорожные стальные ограждения и др.).