Химико-термическая обработка

Химико-термической обработкой (ХТО) называют процесс, сочетающий в себе поверхностное насыщение стали тем или иным элементом при высокой температуре и термическую обработку, в результате которых происходит изменение химического состава, микроструктуры и свойств поверхностных слоев деталей.

Химико-термическая обработка включает в себя следующие стадии:

1. Диссоциация - выделение насыщающего элемента в активном состоянии в результате разложения исходных веществ. Количественно оценивается степенью диссоциации. Зависит от свойств насыщающей среды.

2. Абсорбция - захват поверхностью металла свободных атомов насыщающего элемента. Зависит от свойств металла и технологии насыщения.

3. Диффузия - проникновение элементов внедрения в глубь металла. Характеризуется свойствами металла и элементов внедрения (в частности, коэффициентами диффузии).

Распределение элементов внедрения по сечению неравномерно. Поверхностный слой детали, отличающийся от исходного материала по химическому составу, называется диффузионным слоем. Материал детали под диффузионным слоем с неизменившимся химическим составом называется сердцевиной (рис.11.1).

 

 

                     

                                                                                                                

     

 

 

  Рис.11.1. Распределение элемента насыщения по сечению.

 

На рис.11.1 показана концентрация элементов внедрения при ХТО по сечению детали где:

С_п, % - концентрация элемента внедрения на поверхности;

С_р, % - средняя концентрация элемента внедрения;

С_исх, % - исходная концентрация (в сердцевине)

 

К основным видам ХТО относятся:

1. Цементация (насыщение углеродом)

2. Азотирование (насыщение азотом)

3. Нитроцементация (совместное насыщение азотом и углеродом)

4.Диффузионная металлизация (насыщение металлами - алюминием, хромом, кремнием и др.)