Термическая и термо-химическая обработка сплавов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2010 в 22:42, реферат

Описание работы

В работе описаны основные виды термической и термохимической обработки стали и сплавов

Содержание работы

1. Вступление
2.Термическая обработка сплавов
2.1 Основные виды термической обработки
2.2 .Отжиг I рода
2.3 Отжиг II рода
2.4 Закалка
2.5 Отпуск
2.6 Превращения, протекающие в структуре стали при
нагреве и охлаждени
3. Основы химико-термической обработки .
3.1 Цементация
3.2. Азотирование
3.3. Нитроцементация и цианирование стали
3.4. Борирование и силицирование стали
3.5. Диффузионная металлизация стали
3.5.а Алитирование
3.5.б Хромирование
3.5.в. Титанирование
3.5.г Цинкование
4.Выводы
5.Заключение
Список используемой литературы

Файлы: 1 файл

Термическая и термо-химическая обработка сплавов.docx

— 96.49 Кб (Скачать файл)
 

    Вакуумное хромирование производится путем осаждения  паров хрома на поверхность обрабатываемой детали разогретой до температур 1000–1100 °С при остаточном давлении 10–2–10–3 мм рт. ст. Этот метод привлекателен тем, что не требует в ходе химико-термической обработки применения агрессивных веществ, позволяет получать наиболее высококачественные поверхности деталей и может применяться для производства деталей ответственного назначения.

    Газовое неконтактное хромирование ведется  в ретортах, в печах с вращающейся  ретортой или шахтных печах, в  специальных контейнерах с нагревом в обычных нагревательных печах. Нагрев деталей осуществляется до температур порядка 1000–1100 °С в нейтральной или восстановительной среде или вакууме при остаточном давлении 10–3–10–5 мм рт. ст. В процессе химико-термической обработки через слой порошкообразного хрома или феррохрома пропускают соляную кислоту НСl или (НСl + Н2), или газообразный Сl2 — хромирование осуществляется за счет переноса атомов хрома соединением СrСl2. Кроме хлорида хрома могут быть использованы его другие галогениды, в частности, одной из лучших сред для газового хромирования считается иодид хрома — CrI2.

    Кроме однокомпонентного насыщения поверхности  стали хромом достаточно широкое  применение нашли процессы совместного  насыщения: углеродом и хромом —  карбохромирование, хромом и кремнием — хромосилицирование, хромом и алюминием — хромоалитирование.

    Карбохромирование — это процесс последовательного насыщения поверхности детали углеродом, а затем хромом, способствующий повышению твердости, износо- и жаропрочности, коррозионной стойкости материала. Режимы и способы данной химико-термической обработки соответ-ствуют режимам и способам цементации и хромирования изделий.

    Хромосилицирование — это одновременное насыщение поверхности детали хромом и кремнием. Температура хромосилицирования составляет, в зависимости от состава обрабатываемого материала и способа хромосилицирования, 900–1200 °С. Детали, подвергшиеся хромосилицированию, по сравнению с хромированными деталями, обладают повышенной окалиностойкостью и кислотостойкостью, повышенным сопротивлением эрозии в области высоких температур.

    Хромоалитирование — это совместное или последовательное насыщение поверхности детали хромом и алюминием. Температура процесса находится в пределах 900–1200 °С. Хромоалитирование проводится для создания в поверхности детали слоев с повышенной, по отношению к хромированным деталям, жаростойкостью, достигающей 900 °С, и эрозионной стойкостью. В зависимости от требований, предъявляемых к обрабатываемому изделию, и меняя состав насыщающей среды, возможно получение хромоалитированных слоев в различными соотношениями в концентрациях диффундирующих элементов.

    3.5.в Титанирование

    Титанирование — процесс диффузионного насыщения поверхности сталей титаном. Насыщение осуществляется при температурах порядка 1100 °С, глубина насыщения обычно не превышает 0,3 мм. С помощью титанирования стальным деталям придается исключительно высокая коррозионная стойкость, характерная для титана главным образом в средах различных кислот. Титанирование может проводиться в твердых (порошкообразных), жидких и газообразных насыщающих средах. Процесс по технологическим и химическим особенностям близок к хромированию — так же, как при хромировании, в поверхностных слоях малоуглеродистых сталей в процессе насыщения их титаном создается a -твердый раствор титана в железе, который содержит до 30 % титана. Также возможно образование в поверхностном слое сталей интерметаллидного соединения TiFе2. В сталях с высоким содержанием углерода в поверхностных слоях дополнительно образуются карбидные соединения, резко повышающие твердость насыщенного слоя.

    3.5.г.  Цинкование

    Цинкование — процесс диффузионного насыщения поверхности детали цинком. Химико-термические методы цинкования включают в себя горячее цинкование или цинкование погружением, цинкование в порошке цинка — шерардизация, цинкование в парах цинка. Кроме этих методов используется электролитическое цинкование, металлизация напылением и нанесение цинкосодержащих красок. Цинкование — процесс, способствующий резкому повышению коррозионной стойкости. Повышение коррозионной стойкости при цинковании стальных деталей достигается за счет двух химических процессов: цинк, по отношению к железу являясь электроположительным металлом, тормозит коррозию поверхности детали. Под воздействием атмосферной влаги на цинкованной поверхности стальной детали образуется слой карбонатов и оксидов цинка, оказывающий также защитное действие. Температура цинкования зависит от способа проведения операции. Так, при цинковании в порошках температура процесса колеблется в пределах 370–430 °С, при цинковании погружением — 430–470 °С. Также широк интервал времен выдержек при цинковании. Если при цинковании в порошковых смесях слой толщиной около 0,1 мм достигается в среднем за 10 часов, то при цинковании погружением толщину слоя в 0,3 мм получают в первые 10 секунд процесса.

    Цинкование в парах цинка осуществляется в восстановительной среде водорода при температурах 850–880 °С и давлении около 80 мм водяного столба. Время такого процесса достаточно велико и обычно составляет десятки часов. Толщина полученных слоев обычно не превышает 0,1–0,2 мм.

    В зависимости от режима насыщения  в диффузионном слое на поверхности  железа может образоваться η-фаза (твердый раствор железа в цинке), далее слой интерметаллидных фаз FeZn13, FeZn7, Fe3Zn10, а ближе к сердцевине — твердый раствор цинка в железе.

    Для повышения коррозионной стойкости  различных изделий (листы, трубы, проволока, посуда, аппаратура для получения  спиртов, холодильников, газовых компрессоров и т. д.) чаще применяют цинкование путем погружения изделий в расплав цинка. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   4.Заключение

   В данной работе я рассмотрел  понятия  термической и химико-термическая  обработки сплавов

   Термическую обработку применяют для изменения  механических свойств и структуры  металлов и сплавов. Основные способы  термической обработки – это  отжиг, закалка и отпуск. Выбор  того или иного способа термической  обработки зависит от состава  сплава и тех свойств которые  хотим получить, на основании анализа  диаграмм состояния. Также необходимо учитывать динамику изменений структуры  материалов.

      К химико-термической обработке относятся такие виды обработки сплавов,как: цементация, азотирование, нитроцементация, цианирование, борирование, силицирование, диффузионная металлизация стали и др.

      Одним из наиболее эффективных и универсальных  процессов химико-термической обработки  является борирование.

      Борирование применяют для повышения износостойкости поверхностного слоя стального изделия, в частности, при повышенных температурах, повышения его твердости и износостойкости.

      Изделия, подвергшиеся борированию, обладают повышенной до 800 °С окалиностойкостью и теплостойкостью до 900–950 °С. Твердость борированного слоя в сталях перлитного класса составляет 15 000–20 000 МПа. 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы

  1. Волосатов В.А. Справочник по электрохимическим  и электрофизическим методам  обработки – М: Политехника, 1988. -265 с.
  2. Каменичный И.С Краткий справочник технолога-термиста – М: Оборонгиз, 1963. -298 с.
  3. Лахтин Ю.М., Рахштадт А.Г.Термическая обработка в машиностроении – М: ОЛМА-ПРЕСС, 1980. -426 с.
  4. Сальников С.П.  Краткий справочник машиностроителя – М: Машиностроение, 2001. -312 с.
  5. Соломенцева Ю.М. Основы автоматизации машиностроительного производства – М: Машиностроение, 1999. -361 с.
  6. Шаврин  О.И. Технология и оборудование термомеханической обработки деталей машин – С-П: Символ-Плюс, 1996. -502 с.
  7. www.naukaspb.ru
  8. www.ucheba.ru
  9. www.erudition.ru
  10. www.chemport.ru
  11. Травин О.В., Травина Н.Т. Материаловедение. – М.: Металлургия, 1989. – 360 с.
  12. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для машиностроительных вузов – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980. – 493 с.

Информация о работе Термическая и термо-химическая обработка сплавов