ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Азотирование стали из "Металловедение " Азотированием называют процесс насыщения стали азотом. По сравнению с цементацией, этот процесс применяют сравнительно недавно. Промышленное применение азотирование получило лишь в 20-х годах нашего столетия. [c.331] Так как азотированный слой сам по себе (без какой-либо последующей термической обработки) приобретает высокую твердость, а размеры изделий после азотирования изменяются мало, то в отличие от процессов цементации азотирование проводят на готовых изделиях, прошедших окончательную термическую обработку (закалку с высоким отпуском) и доведенных шлифовкой до точного размера. [c.331] Азотирование обычно проводят при 500—600°С. В железную герметически закрытую реторту (муфель), вставленную в печь,, помещают детали, подвергаемые азотированию. [c.331] В реторту из баллона поступает с определенной скоростью-аммиак, который разлагается в ней (диссоциирует) по реакции . [c.331] Образующийся атомарный азот диффундирует в металл. [c.331] Основанием для правильных представлений о процессах азотирования служит диаграмма состояния системы Fe — N, приведенная на рис. 267. [c.331] Со многими легирующими элементами азот также образует химические соединения — нитриды ( rN, СггЫ, MnN, TiN и т. д.). [c.332] НОВ В d-полосе металла И прочнее связь между металлом и азотом. Эта теория, разработанная применительно к карбидам, полностью применима и к нитридным фазам — веществам, весьма похох им на карбиды. Подробнее об этом будет сказано ниже (гл. XIV, п. 5). [c.332] Возможно, что присутствие алюминия в стали, кроме нитридов перечисленных элементов, вызывает образование нитрида AIN, ковалентные связи в котором обусловливают очень высокую его термическую устойчивость. [c.332] В азотированном слое присутствуют различные азотистые фазы в соответствии с диаграммой Fe — N и температурой процесса. [c.332] При температуре азотирования ниже эвтектоидной (59ГС) азотированный слой состоит из трех фаз е, у и а. [c.332] Распределение азота по глубине слоя имеет скачкообразный характер вследствие отсутствия переходных двухфазных слоев. [c.333] На практике азотированию подвергают легированные стали. Наличие легирующих элементов, как и углерода, существенно не изменяет кинетику образования азотированного слоя. [c.333] Глубина и поверхностная твердость азотированного слоя зависят от ряда факторов, из которых основные температура азотирования, продолжительность азотирования и состав азотируемой стали. [c.333] Глубина диффузионного слоя подчиняется общей параболической зависимостр (у=К. х), однако ввиду низких температур процесса (500—600°С) коэффициент К мал и наращивание слоя в процессе азотирования происходит очень медленно, приблизительно в десять раз медленнее, чем при цементации. [c.333] содержащие элементы, образующие термически стойкие, т. е. не склонные к коагуляции нитриды (алюминия, а также хрома и молибдена), так называемые нитраллои, отличаются наиболее высокой твердостью азотированного слоя. Обычные конструкционные стали после азотирования имеют меньшую твердость, а твердость азотированных углеродистых сталей совсем невысока, так как в них специальные нитриды не образуются, а нитриды железа при 500°С и выше оказываются скоагулированными. [c.334] На рис. 269 представлена зависимость глубины слоя от температуры и продолжительности азотирования стали 38ХМЮА (сталь содержит хром, молибден и алюминий). Менее легированные стали азотируются легче, т. е. заданная глубина достигается при данной температуре за меньший отрезок времени. Наоборот, более легированные азотируются хуже, а в таких высоколегированных сталях, как нержавеющие, не удается получить глубину слоя более чем 0,20—0,25 мм. [c.334] Как было отмечено, азотируемый слой имеет сложную структуру и в свою очередь состоит из нескольких отличных по природе слоев. [c.334] В случае азотирования при температуре ниже эвтектоидион слой состоит из g+Y + - Носителем твердости является нижний а-слой (вследствие выделения дисперсных нитридов) у -с.лой очень тонок, часто даже не обнаруживается, а е-слой непрочный и хрупкий. [c.334] Ранее отмечалось, что при азотировании твердость не зависит от условий охлаждения после проведения процесса. Это правильно лишь для азотирования при температуре ниже эвтектоидной. Следует иметь в виду, что температура эвтектоид,ного распада 69ГС относится лишь к системе Fe —N большинство легирующих элементов повышают эту температуру. [c.334] Вернуться к основной статье