Тема 4.3. Термообработка поверхностей деталей машин

 

Вопросы, изучаемые в этой теме:

– термическая обработка;

– термомеханическая обработка;

– химико-термическая обработка.

 

Термическая обработка является важнейшей составной частью технологического процесса изготовления деталей машин и приборов, измерительных и рабочих инструментов.

Виды термической обработки подразделяются на три группы: собственно термическую, термомеханическую, и химико-термическую. Собственно термическая обработка предусматривает только термическое воздействие на металл и сплав; термомеханическая – сочетание термического воздействия и пластической деформации; химико-термическая – сочетание термического и химического воздействия.

Собственно термическая обработка включает отжиг, закалку, отпуск и старение. Эти виды термической обработки применяют и к сталям, и к цветным металлам, и к сплавам.

Термическая обработка представляет совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических изделий с целью из­менения структуры и свойств сплавов. Нагрев – основная операция любого процесса термической об­работки. При нагреве в металле происходят различные явления: тепловое расширение, фазовые и структурные превращения, изменение физиче­ских и механических свойств и т. д. У разных металлов эти процессы протекают неодинаково. Поэтому только при правильном проведении процесса нагрева обеспечивается получение требуемых технологиче­ских, механических и физико-химических свойств стали. В связи с этим различают технически возможную скорость нагрева и технически допус­тимую скорость нагрева для данной конкретной детали. Технически возможная скорость нагрева зависит от многих факторов.

Виды химико-термической обработки подразделяются на следующие подгруппы: диффузионное насыщение неметаллами, диффузионное насыщение металлами и диффузионное удаление элементов. Диффузионное насыщение неметаллами включает следующие разновидности: цементацию, азотирование, цианирование, борирование и оксидирование. Диффузионное насыщение металлами включает: алитирование, хромирование, силицирование, насыщение другими металлами. Диффузионное удаление элементов – это обезводороживание и обезуглероживание. Цель химико-термической об­работки – поверхностное упрочнение металлов и сплавов и повышение их стойкости против воздействия внешних агрессивных сред при нор­мальной и повышенных температурах.

Цементацией называется процесс насыщения поверхностного слоя стальных изделий углеродом. Азотирование – процесс насыщения поверхности стали азотом. Цианирование – процесс насыщения поверхности стали углеро­дом и азотом. Диффузионная металлизация – процесс диффузионного насыще­ния поверхностных слоев стали различными металлами.