Химико - термическая обработка металлов.

Химико - термическая обработка металлов.

Химико-термическая обработка (ХТО) - нагрев и выдержка металлических материалов при высоких температурах в химически активных средах (твердых, жидких, газообразных).

В подавляющем большинстве случаев химико-термическую обработку проводят с целью обогащения поверхностных слоев изделий определенными элементами. Их называют, насыщающими элементами или компонентами насыщения.

В результате ХТО формируется диффузионный слой, т.е. изменяется химический состав, фазовый состав, структура и свойства поверхностных слоев. Изменение химического состава обуславливает изменения структуры и свойств диффузионного слоя.

В зависимости от насыщающего элемента различают следующие процессы химико-термической обработки:

однокомпонентные:

§ азотирование - насыщение азотом; это технологический процесс, при котором поверхность различных металлов или сплавов насыщают азотом в специальной азотирующей среде. Поверхностный слой изделия, насыщенный азотом, имеет в своём составе растворённые нитриды и приобретает повышенную коррозионную стойкость и высочайшую микро твёрдость. Стали углеродистые и легированные, конструкционные и инструментальные. Высокохромистые чугуны, высокохромистые износоустойчивые сплавы, хром. Титан и титановые сплавы. Бериллий. Вольфрам. Ниобиевые сплавы. Порошковые материалы

§ алитирование - насыщение алюминием; алюминирование (от нем. alitiren, от Al — алюминий) — (покрытие) поверхности стальных деталей алюминием для защиты от окисления при высоких температурах (700—900 °C и выше) и сопротивления атмосферной коррозии. Один из методов упрочнения машин и деталей.

§ хромирование- насыщение хромом; диффузионное насыщение поверхности стальных изделий хромом, либо процесс осаждения на поверхность детали слоя хрома из электролита под действием электрического тока. Слой хрома может наноситься для декоративных целей, для обеспечения защиты от коррозии или для увеличения твердости поверхности.

§ борирование - насыщение бором; диффузионное насыщение поверхности металлов и сплавов бором при нагреве и выдержке в химически активной среде. Борирование проводят преимущественно с целью повышения износостойкости (в условиях сухого трения, скольжения со смазкой и без смазки, абразивного изнашивания, фреттинг-коррозии и т.п.). Борирование повышает также коррозийную стойкость железоуглеродистых сплавов во многих агрессивных средах и жаростойкость при температурах ниже 850 оС.

§ силицирование - насыщение кремнием; процесс, состоящий в высокотемпературном (950—1100 °C) насыщении поверхности стали кремнием. Силицирование придаёт стали высокую коррозионную стойкость в морской воде, в азотной, серной и соляной кислотах и несколько увеличивает стойкость против износа.

многокомпонентные:

§ нитроцементация (цианирование, карбонитрация) - насыщение азотом и углеродом;

§ боро- и хромоалитирование - насыщение, бором или хромом и алюминием, соответственно;

§ хромосилицирование – насыщение хромом и кремнием и т.д.

На практике в подавляющем большинстве случаев ХТО подвергают сплавы на основе железа (стали и чугуны), реже - сплавы на основе тугоплавких металлов, твердые сплавы и еще реже сплавы цветных металлов.