Технология
<<  Телекоммуникационные технологии По технологии по шкатулка из макарон  >>
Цементация
Цементация
Азотирование
Азотирование
Цианирование
Цианирование
Борирование
Борирование
Картинки из презентации «Химико-термическая обработка» к уроку технологии на тему «Технология»

Автор: толян. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока технологии, скачайте бесплатно презентацию «Химико-термическая обработка.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 473 КБ.

Химико-термическая обработка

содержание презентации «Химико-термическая обработка.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Химико-термическая обработка. Работу 11статических и динамических испытаниях.
выполнил: Богинский Андрей Студент 219 Однако наиболее износостоек цементованный
группы. слой при несколько повышенном содержании в
2Содержание. 1. Цементация 2. нем углерода (по некоторым данным до 1,2%
Азотирование 3. Цианирование 4. С). при этом после термической обработки
Борирование. цементованный слой должен иметь структуру
3Цементация. Цементация - наиболее мелкоигольчатого или
распространенный в машиностроении способ скрытокристаллического мартенсита с
химико-термической обработки стальных мелкими глобулями карбидов и небольшим
деталей - применяется для получения количеством остаточного аустенита.
высокой поверхностной твердости, Цементация повышает предел выносливости
износостойкостью и усталостной прочности стали. Объясняется это, возникновением в
деталей. Эти свойства достигаются слое остаточных сжимающих напряжений в
обогащением поверхностного слоя связи с неодинаковым изменением объема
низкоуглеродистой и нелегированной стали слоя и сердцевины стали в процессе
углеродом до концентрации эвтектоидной или цементации и закалки. Наибольшее повышение
заэвтектоидной и последующей термической предела выносливости достигается при
обработкой, сообщающей поверхностному слою цементации на сравнительно небольшую
структуру мартенсита с тем или иным глубину, когда цементованный слой
остаточным количеством остаточного приобретает после закалки мартенситную
аустенита и карбидов. Глубина структуру с минимальным количеством
цементированного слоя обычно находится в остаточного аустенита, в результате чего в
пределах 0,5 - 2,0 мм (иногда для мелких слое возникают максимальные сжимающие
деталей в пределах 0,1 - 0,3 мм, а для напряжения.
крупных - более 2,0 мм). Цементацию 12Азотирование. Азотированием
стальных деталей осуществляют в твердых, (азотизацией или нитрированием) стали
газовых и жидких карбюризаторах. За называется процесс поверхностного
последние годы все большее развитие насыщения стали азотом. Азотированию, как
получает газовая цементация. и цементации, подвергают детали,
4Диффузия углерода в сталь. По работающие на износ и воспринимающие
количественной характеристике диффузии знакопеременные нагрузки. Азотированные
углерода в железо накоплены многочисленные детали имеют следующие преимущества:
данные. Коэффициент диффузии углерода в высокую твердость, износостойкость,
a-железо более чем на порядок выше, чем в теплостойкость и коррозийную стойкость.
g-железо, имеющее значительно более плотно Так как азотированию подвергают в основном
упакованную решетку. Диффузия углерода в легированные стали определенных составов и
феррите обуславливает возможность процесс имеет большую продолжительность
протекание таких низкотемпературных (30-60 ч.), применение его оказывается
процессов, как коагуляция и сфероидизация экономически целесообразным лишь для
карбидов в отожженной стали, обработки ответственных инструментов и
карбидообразование при отпуске закаленной деталей авиамоторов, дизелей, турбин,
стали, графитизация и т. д. Однако, приборов и т. п.
цементация при температурах существования 13Насыщаемость железа молекулярным
a-железа не производится ввиду ничтожной азотом при атмосферном давлении и
растворимости в этой фазе углерода. температуре до 1500 0С невелика, однако ее
Цементация проводится при температурах можно увеличить, создав в печи высокое
920-950 oС и выше, при которых сталь давление (несколько сот атмосфер). Но этот
находится в аустенитном состоянии. способ насыщения железа азотом пока не
Концентрационная зависимость коэффициента представляет практического интереса ввиду
диффузии углерода в аустените выражается его трудоемкости. Для насыщения
уравнением: Dc=(0,07 + 0,06C%)e -32000/RT целесообразнее использовать атомарный
Или по другим данным: Dc=(0,04 + 0,08C%)e азот, образующийся в момент разложения
-31350/RT. Из приведенных зависимостей соединений, содержащих этот элемент. В
следует, что коэффициент диффузии углерода качестве такого соединения обычно
в аустените увеличивается с увеличением применяют аммиак, диссоциация которого
содержания углерода в стали. Это, сопровождается выделением азота в
очевидно, связано с увеличением искажения атомарном активном состоянии, который,
кристаллической решетки аустенита и однако, вскоре переходит в молекулярное
термодинамической активностью углерода. состояние и теряет свою активность: 2NH3 =
Легирующие элементы оказывают существенное 2N + 6H 2N N2 6H 3H2. Поэтому азотирование
влияние на диффузию углерода в аустените, интенсивно протекает лишь в том случае,
что связано с искажением кристаллической когда диссоциация аммиака происходит в
решетки, изменением энергии межатомной непосредственной близости от азотируемой
связи в твердом растворе и поверхности.
термодинамической активности углерода. 14Стали для азотирования. Все шире
Результаты изучения влияния легирующих применяется азотирование аустенитных и
элементов на коэффициент диффузии углерода нержавеющих теплостойких сталей.
в аустените при 1100о С приведены на Аустенитная сталь, как известно, имеет
рисунке 1. При других температурах влияние низкую износостойкость, но в то же время
некоторых элементов на коэффициент обладает рядом ценных свойств:
диффузии углерода в аустените изменяется. парамагнитностью, высокой жаропрочностью,
карбидообразующие элементы обычно окалиностойкостью, коррозийной стойкостью
замедляют, а некарбидообразующие ускоряют и высокой ударной вязкостью при
диффузию углерода. Однако, следует температуре ниже 0 0С. Азотирование -
заметить, что это обобщение требует наиболее эффективный способ повышения
существенного уточнения. Так, например, износостойкости аустенитных нержавеющих
кремний увеличивает коэффициент диффузии сталей. В ряде зарубежных работ освещены
углерода в аустените при низких результаты исследований сталей, содержащих
температурах (ниже 950о С), что титан. Эти стали азотируются быстрее, чем
согласуется с представлением о кремнии как хромомолибденоаллюминиевая, и отличаются
о некарбидообразующем элементе, искажающем более высокой поверхностной твердостью и
кристаллическую решетку аустенита и красностойкостью. Разработана сталь,
вследствие этого ускоряющем диффузию. По содержащая 18% Ni, насыщение азотом при
количественной характеристике диффузии 425-455 0С в течение 20 ч приводит к
углерода в железо накоплены многочисленные превращению в поверхностном слое феррита в
данные. Коэффициент диффузии углерода в аустенит, а последний, при охлаждении на
a-железо более чем на порядок выше, чем в воздухе превращается в мартенсит.
g-железо, имеющее значительно более плотно Рекомендовано подвергать азотированию
упакованную решетку. Диффузия углерода в (взамен цианирования) инструмент из
феррите обуславливает возможность быстрорежущих сталей Р9 и Р18.
протекание таких низкотемпературных Азотированию подвергают также детали из
процессов, как коагуляция и сфероидизация высокопрочного магниевого чугуна (в
карбидов в отожженной стали, частности, коленчатые валы тепловоза и
карбидообразование при отпуске закаленной детали из специальных чугунов,
стали, графитизация и т. д. Однако, легированных алюминием).
цементация при температурах существования 15Свойства азотированной легированной
a-железа не производится ввиду ничтожной стали. Азотированный слой обладает высокой
растворимости в этой фазе углерода. твердостью и износостойкостью.
Цементация проводится при температурах Износостойкость азотированной стали в
920-950 oС и выше, при которых сталь 1,5-4 раза выше износостойкости закаленных
находится в аустенитном состоянии. высокоуглеродистых, цементованных, а также
Концентрационная зависимость коэффициента цианированных и нитроцементованных сталей.
диффузии углерода в аустените выражается Азотирование снижает вязкость стали,
уравнением: Dc=(0,07 + 0,06C%)e -32000/RT повышает ее прочность, ослабляет влияние
Или по другим данным: Dc=(0,04 + 0,08C%)e концентраторов напряжений на снижение
-31350/RT. предела выносливости стали и существенно
5Из приведенных зависимостей следует, повышает предел выносливости, особенно
что коэффициент диффузии углерода в тонких деталей и деталей, работающих в
аустените увеличивается с увеличением некоторых коррозионных средах.
содержания углерода в стали. Это, Азотирование повышает сопротивление
очевидно, связано с увеличением искажения задираемости и налипанию металла под
кристаллической решетки аустенита и нагрузкой и особенно при повышенных
термодинамической активностью углерода. температурах. Азотированная сталь обладает
Легирующие элементы оказывают существенное теплостойкостью (красностойкостью), и ее
влияние на диффузию углерода в аустените, твердость сохраняется после воздействия
что связано с искажением кристаллической высоких температур. Например, сталь 38ХМЮА
решетки, изменением энергии межатомной сохраняет свою твердость при нагреве до
связи в твердом растворе и 500-520 0С в течение нескольких десятков
термодинамической активности углерода. часов. Еще большую устойчивость твердости
Результаты изучения влияния легирующих против воздействия температур (до 600 0С)
элементов на коэффициент диффузии углерода имеет аустенитная сталь. Однако при
в аустените при 1100о С приведены на длительной эксплуатации в условиях высоких
рисунке 1. При других температурах влияние температур азотированный слой постепенно
некоторых элементов на коэффициент рассасывается, на поверхности образуются
диффузии углерода в аустените изменяется. окислы и происходит глубокая диффузия
карбидообразующие элементы обычно кислорода по нитридным прожилкам,
замедляют, а некарбидообразующие ускоряют образующимся как в процессе азотирования,
диффузию углерода. Однако, следует так и при длительном нагреве во время
заметить, что это обобщение требует эксплуатации.
существенного уточнения. Так, например, 16В результате азотирования коррозионная
кремний увеличивает коэффициент диффузии стойкость конструкционной стали (в среде
углерода в аустените при низких воздуха, водопроводной воде, перегретом
температурах (ниже 950о С), что паре, слабых щелочных растворах)
согласуется с представлением о кремнии как повышается и, наоборот, аустенитной
о некарбидообразующем элементе, искажающем хромоникелевой и нержавеющей хромистой
кристаллическую решетку аустенита и стали некоторых марок понижается.
вследствие этого ускоряющем диффузию. Окалиностойкость последних сталей также
6Сталь для цементации. Цементированные понижается. Это объясняется тем, что в
детали после соответствующей термической азотированном слое этих сталей из твердого
обработки должны иметь твердый, прочный раствора устраняется значительная часть
поверхностный слой, стойкий против износа хрома, входящего в состав образующихся
и продавливания, и достаточно прочную и нитридов. В аустенитной стали некоторых
вязкую сердцевину. В связи с последним составов, например с малым содержанием
требованием для цементации применяют никеля, это может сопровождаться даже
низкоуглеродистую сталь, содержащую 0,08 - выпадением в азотированном слое a-фазы, в
0,25 %С. В последние годы для результате чего поверхностный слой
высоконагруженных зубчатых колес и других становится слегка магнитным. Азотированная
ответственных, в том числе крупных, сталь обладает высокой эрозионной
деталей начали использовать цементуемую стойкостью в потоках горячей воды и
сталь с более высоким (0,25 - 0,35%) водяного пара.
содержанием углерода. Поэтому оказалось 17Цианирование. Для цианирования на
возможным уменьшить глубину цементованного небольшую глубину используют ванны
слоя, не опасаясь его продавливания при составом: №1 NaCN 20-25%, NaCl 25-50%,
больших нагрузках, предотвратить Na2CO3 25-50%, температура цианирования
преждевременное разрушение поверхностного 840-870 0С, продолжительность процесса -
слоя из-за пластической деформации слоев 1ч. №2 цианплав ГИПХ 9%, NaCl 36%? CaCl2
металла, лежащих непосредственно под этим 55%. Реакции идущие в ванне №1: 2NaCN + O2
слоем, а также закаливать сердцевину с = 2NaCNO 2NaCNO + o2 = Na2CO3 + 2N + CO.
более низкой температуры без перегрева реакции идущие в ванне №2: Ca(CN)2 = CaCN2
цементованного слоя. + C CaCN2 + O2 = CaO + CO + 2N 2Ca(CN)2 +
7Положительное влияние повышения 3O2 = 2CaO + 4CO + 4N. После цианирования
содержания углерода в цементованной стали непосредственно из ванны производится
отмечалось и в ряде последующих работ. закалка.
Показано, что увеличение содержания в 18Структура нитроцементованного и
некоторых сталях углерода повышает предел цианированного слоя. При цианировании при
их выносливости лишь в случае 850-900 0С в цианистых ваннах, содержащих
одновременного некоторого снижения глубины цианплав, и при глубоком цианировании при
цементованного слоя. Для цементации широко 900-950 0С в низкопроцентных ваннах с
используют низкоуглеродистую качественную цианистым натрием и хлористым барием сталь
сталь (08, 10, 15 и 20) и автоматную сталь с поверхности насыщается углеродом
(А12, А15, А15Г, А20), а для примерно до той же концентрации, что и при
неответственных деталей низкоуглеродистую цементации, и лишь немного азотом. При
сталь обыкновенного или повышенного цианировании в ванне №1 сталь насыщается
качества (Ст.2, Ст.3, Ст.4, Ст.5, М12, углеродом несколько меньше, чем при
М16, Б09, Б16 и др.). ответственные цементации, а азотом в поверхностной зоне
изделия изготавливают из легированной слоя больше, чем в других ваннах.
стали. Основное назначение легирующих 19Низкотемпературная нитроцементация и
элементов в цементуемой стали - повышение цианирование. Низкотемпературной
ее прокаливаемости и механических свойств нитроцементации и цианированию при 560-700
сердцевины. Большинства легирующих 0С подвергаются стали различного
элементов понижает склонность зерна стали назначения для повышения их поверхностной
к росту при нагреве, а некоторые из них твердости, износостойкости, предела
улучшают механические свойства выносливости, теплостойкости и
цементованного слоя. противозадирных свойств. Обычно такая
8Цементация в разных средах. Цементация обработка проводится при 560-580 0С, т. е.
в твердом карбюризаторе. Цементация в при температуре, которая немного ниже
твердом карбюризаторе с нагревом током минимальной температуры существования
высокой частоты (далее т. в. ч.). g-фазы в системе Fe - N. Поэтому в
Цементация в пастах. Цементация в пастах с процессе обработки при такой температуре
нагревом т. в. ч. Газовая цементация. на стали образуется, по существу,
Высокотемпературная газовая цементация азотированный слой, а углерод проникает на
стали в печах. Цементация с нагревом т. в. глубину лишь нескольких микрон, где может
ч. Ионная цементация. Газовая цементация образовываться тонкая карбонитридная зона.
кислородно-ацетиленовым пламенем. 20Свойства нитроцементованной и
Цементация в жидкой среде. Цементация в цианированной стали. Нитроцементованная и
расплавленном чугуне. Как видно из цианированная конструкционная сталь
приведенного списка видов цементации, их благодаря присутствию азота более
существует довольно много. Остановимся износостойка, чем цементованная.
подробнее на газовой цементации, так как Нитроцементация и цианирование существенно
она используется довольно часто. повышают предел выносливости, причем
9Газовая цементация. Возможность нитроцементация в большей степени, чем
цементации стали в газовой среде была цианирование, а в ряде случаев в большей
показана еще в работе П. П. Аносова, степени, чем цементация. При цианировании
выполненной в 1837 году. Однако только невозможно регулировать концентрацию азота
почти через сто лет (в 1935 г.) этот и углерода в слое. Поэтому в цианированном
процесс начали впервые внедрять в слое количество остаточного аустенита
производство в высокопроизводительных всегда больше, чем в нитроцементованном. В
муфельных печах непрерывного действия на связи с этим сжимающие напряжения
автозаводе им. Лихачева. При этом в создаются в цианированном слое лишь на
качестве газового карбюризатора была некотором расстоянии от поверхности, что
использована среда, получаемая при приводит к снижению предела выносливости
пиролизе и крекинге керосина. Для газовой стали. Этим и объясняется меньшая
цементации пока еще часто применяют долговечность цианированных деталей по
шахтные муфельные печи и печи непрерывного сравнению с нитроцементованными. При
действия с длинными горизонтальными цианировании необходимо производить наклеп
муфелями из окалиностойкого сплава. деталей дробью, создающий на поверхности
Изредка применяют также печи с (вследствие превращения остаточного
вращающимися ретортами. В последние годы аустенита в мартенсит) высокие напряжения
начали получать все большее сжатия. Усталостные испытания зубьев
распространение безмуфельные печи цианированных зубчатых колес на изгиб с
непрерывного действия, нагреваемые циклической нагрузкой показали, что наклеп
излучающими трубками из стали Х23Н18 или дробью повышает предел выносливости с 43
Х18Н25С2. Детали загружают в печи в до 72 кГ/мм2.
поддонах (в корзинах) или в различных 21Испытания на стенде показали, что
приспособлениях, на которых они после наклепа дробью стойкость (до
располагаются на расстоянии 5 - 10 мм разрушения) цианированных зубчатых колес
между цементуемыми поверхностями; мелкие увеличилась с 9 до 140 ч. Сталь,
детали загружают навалом на этажерки, подвергнутая нитроцементации и имеющая на
помещаемые в корзины. Для газовой поверхности тонкий нетравящийся
цементации используют различные карбонитридный слой (что бывает не
карбюризаторы - газы: природный (92 - 97% всегда), корродирует медленнее
СН4); природный разбавленный для городских нецианированной стали. Например, в 3%-ном
нужд (60 - 90% СН4); светильный (20 - 35% растворе поваренной соли стойкость такой
СН4, 5 - 25% СО): нефтяной (50 - 60% СН4): стали против коррозии в 2 раза выше, чем
коксовый (20 - 25% СН4, 4 - 10% СО); нецианированной. Коррозионная стойкость
сжиженные: пропан, бутан, нержавеющих сталей после нитроцементации и
пропано-бутановая смесь. цианирования снижается.
10Сложные углеводороды, которые входят в 22Борирование. химико-термическая
состав карбюризаторов или образуются при обработка насыщением поверхностных слоев
из разложении в результате ряда стальных изделий бором при температурах
промежуточных реакций, распадаются в 900...950°С. Цель борирования - повышение
основном до метана. При крекинге твердости, износостойкости и некоторых
углеводородов, который производится для других свойств стальных изделий.
снижения их активности или получения Диффузионный слой толщиной 0,05...0,15 мм,
эндогаза, образуется также СО. Таким состоящий из боридов FeB и Fе2В, обладает
образом, химизм выделения атомарного весьма высокой твердостью, стойкостью к
углерода при газовой цементации сводится к абразивному изнашиванию и коррозионной
распаду метана и окиси углерода. СН4 = С + стойкостью. Борирование особенно
2Н2. 2СО = СО2 + С. Метан является более эффективно для повышения стойкости (в
активным карбюризатором чем окись. Для 2...10 раз) бурового и штампового
науглероживания железа при 900-1000 0С в инструментов.
смеси СН4;-Н2 достаточно наличия всего 23Цинкование (Zn), алюминирование (Аl),
лишь нескольких процентов метана, тогда хромирование (Сr), силицирование (Si)
как для цементации в смеси СО-СО2 сталей выполняются аналогично цементации с
необходима концентрация около 95-97% СО. целью придания изделиям из стали некоторых
11Свойства цементованной стали. ценных свойств: жаростойкости,
Оптимальное содержание углерода в износостойкости, коррозионной
поверхностной зоне цементованного слоя устойчивости. В настоящее время все
большинства сталей 0,8-0,9%C, при таком большее распространение получают процессы
его количестве сталь обладает высокой многокомпонентного диффузионного
износостойкостью. Дальнейшее увеличение насыщения.
содержание углерода уменьшает пределы 24Конец.
выносливости и прочности стали при
Химико-термическая обработка.ppt
http://900igr.net/kartinka/tekhnologija/khimiko-termicheskaja-obrabotka-158690.html
cсылка на страницу

Химико-термическая обработка

другие презентации на тему «Химико-термическая обработка»

«Обработка информации в компьютере» - Числовая Текстовая Графическая Звуковая Анимация Видео. Установить запись на начало (кнопка НАЗАД). Можно ли увидеть звук? Обработка информации. Обработка звука. С какими видами информации может работать современный компьютер? Мультимедийной. Мультимедиа multi media. Термин «мультимедиа» (англ. multimedia) можно перевести как «многие среды».

«Химико-лесной комплекс» - Какова роль химико- лесного комплекса в народном хозяйстве России. Особенности комплекса. Какова структура комплекса и факторы размещения. Тема: «Химико - лесной комплекс».

«Химико-лесная промышленность» - Республика Коми. Энергетический. Кондопога. Центральная. 5. Какая из химико-лесных баз ресурснодефицитная: Коряжма. 1. Что не входит в состав химико-лесного комплекса? Европейский Север. Архангельский. Производство полимеров. Производство кислот и щелочей. Производство черных и цветных металлов. Усть-Илимск.

«Обработка текстовой информации» - Заголовок. Форматирование - процесс придания тексту формы. 5. Типовые задачи обработки текстовой информации. 3. Оформление документов. Строка состояния. Пример: заявление, паспорт, контрольная работа по математике, диктант, реферат, сочинение. 7. Возможности word. Правила оформления объемных документов:

«Обработка металла» - Уже в глубокой древности на Руси существовало искусство обработки металла, которое состояло в том, что из проволоки различной толщины (гладкой или расплющенной), делали ажурные узоры, напоминающие кружево. В 1939 г. мастера артели по обработке металла изготовили первый сканый подстаканник. Сканые изделия часто украшаются зернью, т.е. мелкими гладкими шариками из золота или серебра, напаянными на узоры.

«Информация и её обработка» - Игра «Светофор». Научиться объяснять смысл обработки информации. Органы чувств. Сбор информации. Носитель информации. Клавиатура. Обработка графической информации. Найди суммы пар чисел по образцу. Узнать и понять, что такое обработка информации. Главное, что мы должны понять и запомнить: Виды информации.

Технология

32 презентации о технологии
Урок

Технология

35 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по технологии > Технология > Химико-термическая обработка