Реклама Реклама Реклама

Для чего предназначены процессы нитроцементации и цианирования? Чем эти процессы отличаются друг от друга?



      Нитроцементация это химико-термический процесс, при котором происходит одновременное насыщение поверхности детали азотом и углеродом. В качестве катализатора при нитроцементации используются газовые среды, состоящие из смеси газов содержащих углерод и азот. Цианирование это химико-термический процесс, при котором также как и при нитроцементации происходит насыщение поверхности детали азотом и углеродом. Однако в отличие от нитроцементации в качестве катализатора используются жидкие среды, а именно расплавы цианистых солей. К цианистым солям относятся соли содержащие в своем составе азот и углерод (цианиды натрия и калия (NaCN,KCN), цианаты натрия и калия (NaCNО,KCNО), мочевина (СН4N2O)), желтая кровяная соль (С6FeK4N6).
      Процессы нитроцементации и цианирования могут проходить при высоких (820-9600С) и низких (540-6200С) температурах. Процессы, которые проходят при высоких температурах, предназначены для получения на поверхности детали твердого износостойкого слоя. Нитроцементации и цианированию при высоких температурах (как и при цементации) подвергаются детали, изготовленные из сталей с содержанием углерода до 0,2%С. Рассмотрим эти процессы более подробно.
      Во время высокотемпературной нитроцементации деталь нагревают в газовой среде, состоящей из смеси газов содержащих углерод и азот. Азот в данном случае выступает в качестве легирующего элемента, который способствует понижению температуры процесса насыщения. Поэтому нитроцементация выполняется при более низких температурах (850-8700С), чем цементация (930-9800С) при этом длительность самого процесса остается неизменной. В качестве рабочей газовой смеси используется эндогаз с добавлением природного газа (3-15%) и аммиака (2-10%). При нитроцементации в шахтной печи используется жидкий карбюризатор – триэталонамин (С6Н15NO3). Карбюризатор подается в печь капельный путем, и затем под воздействием температуры испаряется с выделением атомарного углерода и азота.
      Продолжительность процесса нитроцементации 4-10 часов. Глубина насыщенного слоя колеблется в пределах 0,2…0,8мм. Оптимальная структура насыщенного слоя должна состоять из мелкоигольчатого мартенсита, небольшого количества остаточного аустенита и карбонитридов (соединения железа и легирующих элементов с азотом и углеродом). Повышенное содержание остаточного аустенита в структуре отрицательно влияет на прочностные характеристики поверхностного слоя изделия. Количество остаточного аустенита сильно зависит от температуры насыщения, суммарного содержания азота и углерода в слое и химического состава стали. Стали с высоким содержанием никеля (20ХН3А; 20Х2Н4А) не стоит подвергать нитроцементации. Никель увеличивает прокаливаемость, вследствие чего в поверхностном слое возрастает суммарное содержание азота и углерода, что приводит к повышению остаточного аустенита. Содержание никеля в сплаве не должно быть больше 1,2%. После нитроцементации выполняется закалка (810-8300С) и низкий отпуск (160..1800С). Твердость полученного слоя 58...63HRC. Закалка может выполняться сразу из печи с подстуживанием или после повторного нагрева. Закалка сразу из печи, возможна только после нитроцементации сталей не склонных к росту зерна (18ХГТ).