Азотирование газов

Аргон и гелий не образуют химических соединений с металлами. Точно так же азот не взаимодействует с некоторыми металлами — медью, кобальтом и др. Поэтому процессы окисления, азотирования, наводораживания, а также растворения газов и вредных примесей в сварочной ванне связаны с несовершенством газовой защиты зоны сварки и проникновением в нее атмосферного воздуха. Кроме этого, наличие даже небольших концентраций вредных примесей в инертных газах, окисленных поверхностных слоев на кромках металла и сварочной проволоки, способствует образованию оксидов, нитридов и других соединений, заметно снижающих физико-механические свойства сварных соединений. [c.385]

При нормальной эксплуатации установок для тепловой микроскопии масло в форвакуумном насосе не ухудшается после одного года работы. Если эксперименты связаны с впуском в рабочую камеру агрессивных газов или паров воды, например введением аммиака для имитации процесса азотирования или воды для изучения кинетики процессов коррозии, следует защитить поверхности деталей насоса от разъедания, а также чаще менять масло. [c.39]

Советские ученые разработали теорию металлургических процессов, вопросы термических воздействий и напряжений при сварке, а также теоретические основы сварочного металловедения и создали теорию сварочных процессов. Эта теория позволила глубоко проанализировать существо вопросов окисления и азотирования в процессе сварки, раскисления наплавленного металла, действия защитных газов, флюсов, сварочных шлаков. Она же определила обоснованный подход к вопросам разработки электродов и их покрытий и обусловила возможность управления этими процессами и регулирования их в нужном направлении в зависимости от конкретных потребностей производственной практики [79]. [c.140]

Реактивное распыление предусматривает введение в среду тлеющего разряда реактивного газа (кислород, окись углерода и др.), что позволяет получать пленки с заданными свойствами, а также пленки соединений основного материала. Окисление или азотирование распыляемого материала происходит на поверхности мишени либо в процессе формирования пленки. При низких давлениях более вероятен второй [c.428]

Для создания защитной атмосферы в установках с натриевым теплоносителем рекомендуются гелий и аргон, содержащие кислород в тысячных долях процента [1,51]. Водород значительно диффундирует через нержавеющую сталь уже при температуре 600° С, и поэтому для создания защитной атмосферы мало пригоден [1,52]. В ряде случаев для очистки расплавленного натрия и защитного газа от кислорода и других примесей (воды, водорода, азота, углерода) рекомендуется контактировать натрий и газ при температуре свыше 500° С с цирконием, титаном [1,52] или сплавом 50% титана и 50% циркония. В последнем случае в системе не образуется твердых частиц. В атмосфере азота происходит азотирование нержавеющей стали в расплавленном натрии при температуре свыще 480° С [1,51], что отражается на механических свойствах материала. Очищать натрий от окислов можно также путем пропускания натрия (при температуре 250° С) через фильтр, изготовленный из аустенитной нержавеющей стали. [c.46]

Аммиак NH3 — бесцветный газ с характерным резким запахом. Очень хорошо растворяется в воде (около 700 объемов при 20° С). Обычно хранится в жидком состоянии в баллонах под давлением 6—7 am. Выпускается в виде концентрированного водного раствора (около гб /о NHj по весу) и нашатырного спирта (около 10 /о NHg по весу). Аммиак применяется для получения азотной кислоты, при азотировании (нитрировании) легированных сталей, для газового цианирования, а также в холодильных установках. [c.379]

Для защиты частиц напыляемого материала от окисления, обезуглероживания и азотирования применяют газовые линзы (кольцевой поток инертного газа), являющиеся как бы оболочкой плазменной струи, и специальные камеры с инертной средой, в которых происходит процесс напыления. [c.362]

При сварке железа и никеля газы средней зоны нормального ацетиленокислородного пламени предотвращают образование оксидов этих металлов, так как они сравнительно хорошо восстанавливаются оксидом углерода СО и водородом Н2. Однако такие металлы, как медь, магний, алюминий и цинк, не восстанавливаются газами пламени. Для их восстановления используют флюсы — вещества, вводимые в сварочную ванну для раскисления расплавленного металла и извлечения из него образующихся оксидов и неметаллических включений. Кроме того, флюсы создают на поверхности ванны пленку шлака и тем самым предохраняют металл от дальнейшего окисления и азотирования. [c.284]

Наблюдаются два вида повреждения металла водородом — водородная хрупкость и водородная коррозия. Часто эти явления накладываются друг на друга. Если в газе присутствует аммиак, то может происходить также и азотирование металла. [c.164]

Реакционные газы или газовые смеси применяют с целью определенного изменения свойств поверхностных слоев металла, например цементация, обезуглероживание, азотирование и т. д. [c.397]

Азотирование является трудоемким процессом поэтому в последнее время разработаны различные способы ускоренного азотирования из которых можно отметить ионное азотирование (азотирование в тлею щем разряде) азотирование под давлением в активизированных газо вых средах и др [c.183]

Азотирование с добавками углеродсодержащих газов [c.473]

Ионизацией называют отрыв электронов от атомов и превращение этих атомов и положительные ионы. Сущность ионной химикотермической обработки заключается в том, что в разреженной газовой среде между катодом (деталью) и анодом (стенкой вакуумной камеры) возбуждается тлеющий разряд. Физической основой возникновения тлеющего разряда является столкновение носителей разряда в электростатическом поле. При этом вследствие ионизации газа непрерывно образуются новые носители заряда, благодаря чему поддерживается постоянный ток между анодом и катодом. В табл. 7.2 представлены результаты масс-спектроскопического анализа ионного состава прикатодной области тлеющего разряда, которые впервые были получены в МВТУ им. Н.Э. Баумана в 1965 г. Сопоставление данных, приведенных в табл. 7.2, с металлографическим анализом диффузионных слоев после ионного азотирования железа по тем же режимам позволило сделать вывод, что интенсивность процесса зависит от оптимального количества ионов атомарного азота (N" "). Так, в смеси 99 % N2 -Ь 1 % О2 процесс ионного азотирования не состоялся (мало N" "), несмотря на то, что относительное количество возрастало с 55,5 до 61,5%. [c.208]

Начальный этап технологического процесса связан с катодной очисткой поверхности детали при давлении примерно 20 Па и напряжении 1000 В. В результате бомбардировки положительными ионами деталь разогревается до заданной температуры и азотируется в рабочей смеси газов. Если температура детали недостаточна для азотирования, применяют дополнительный радиационный нагрев. Схема установки для ионного азотирования представлена на рис. 7.9. Общий вид промышленных установок приведен на рис. 2 и 3 (см. цветную вклейку). [c.208]

В результате азотирования с добавками углеродсодержащих газов значительно повышается твердость, износостойкость, сопротивление задиру и предел выносливости. [c.337]

Газовое азотирование при 550—600° С в течение I—2 ч с добавками углеродсодержащих газов применяют для повышения стойкости инструмента из быстрорежущих сталей. [c.337]

Азотированный слой обладает высокой твердостью. На рис. 52 показано изменение твердости по глубине слоя после классического азотирования различных сталей. После кратковременного азотирования при 560—580° С (табл. 1 и 6, 7) в аммиаке, смеси аммиака с углеродсодержащими газами и в расплавах цианистых солей поверхностная твердость (е-фазы) для разных сталей изменяется в пределах HV 200—1200. [c.340]

Значительное сокращение (в 2—3 раза) общего времени процесса достигается при азотировании в тлеющем разряде (ионное азотирование), которое проводят в разреженной азотсодержащей атмосфере (NH., или Na), при подключении обрабатываемых деталей к отрицательному элекгроду — катоду Анодом является контейнер установки. Между катодом (деталью) и анодом возбуждается тлеющий разряд, и положительные ионы газа, бомбардируя lumep х пость катода, нагревают ее до температуры насыщения. Процесс ионного азотирования реализуется в две стадии первая—(.чнсгка поверхности катодным распылением вторая — собственно насыщение. [c.243]

Азотированию подвергают детали машин, работающие при высоких температурах, а также детали, эксплуатирующиеся в атмосфере отработанных газов. К таким деталям относятся гильзы цилиндров, клапаны, шестерни, валы и т. п. Процесс азотирования был предложен Н. П. Чижевским. Внедрению этого процесса способствовали работы Н. А. Минкевича, Ю. М. Лахтина и др. [c.143]

Коллинз [179] усовершенствомал детандер Капицы, изготовив поршень и цилиндр детандера своего гелиевого ожижителя из азотированной стали, что позволило уменьшить зазор между ними до 7—10 на каждые 25 мм диаметра. Это снизило утечку газа и дало возможность получить адиабатический к. п. д. до 80%. Коллинз и др. [180) применили подобные же детандеры с бес-копьцевыми поршнями, но больших размеров в воздухо-ожижительных и кислородных установках низкого давления. [c.91]

Фиг. 180. Камерная печь с выдвижным подом для азотирования 1 — выдвижной под 2— песочный затвор пода 3 — муфель 4 — вентилятор 5 —направляющие для циркуляции газов 6 — электросопротивление 7 — баллон с аммиаком 8 — диссоциометр.

Метод раздельного насыщения хромом и азотом, разработанный ЦНИИТМАШем применительно к лонаткам газовых турбин, изготовленных из сталей Х16Н14М2 и Х16Н36ВТЗ, заключается в хромировании при 1050—1100 С с последующим азотированием при нагреве стали под закалку в аммиачной среде. После этой обработки механические свойства основного металла (длительная прочность, усталостная прочность и др.) не снижаются, а эрозионная стойкость в запыленном потоке газов при температуре 640° С повышается примерно в 5 —Ю раз. [c.180]

Бр. АЖ 9-4 и скорости скольжения до 2.5—5 м/сек (червячные колеса, фрикционные диски, детали формовочных машин, гайки сальников, клапаны выхлопных газов плунжеры и тому подобные детали). Алюминиевожелезистые бронзы, работающие в сопряжении со стальными валами, требуют от последних поверхностной твердости порядка / 5= 45. Особенно хорошо работают эти бронзы в сопряжении с цементованной и азотированной поверхностями [c.575]

Азотирование в газовой среде. 1. Аммиак — 25 азотный газ — 75. (Состав азотного газа —957о N24-5% Нг). Процесс — двухступенчатый (сталь 25Х5МА) 1-я ступень 530° С — 30 ч 2-я ступень 560° С — 12 ч. На 1-й ступени добавляется небольшое количество четыреххлористого углерода. Глубина слоя—0,35—0.4 мм. Микротвердость — 1000—1100 кгс/мм . [c.82]

Суш,ествует много традиционных способов создания поверхностных слоев с повышенной износостойкостью [15, 27, 65. 68]. Наиболее широко применяются методы поверхностной закалки, поверхностного наклепа, различные химикотермические способы обработки (в первую очередь цементация и азотирование) и т. д. Все шире применяются методы, основанные на воздействии на поверхностные слои деталей потоков частиц (ионов, атомов, кластеров) и квантов с высокой энергией. К ним следует отнести в первую очередь вакуумные ионно-плазменные методы [26, 33, 34, 45, 71, 104] и лазерную обработку [16, 23, 38, 104]. Суш,ест-венио развились также способы осаждения покрытий из газовой фазы при атмосферном давлении и в разряженной атмосфере [1, 42, 54, 105]. Мош,ный импульс получило применение газо-термических методов нанесення покрытий в связи с развитием плазменных- [c.152]

В последние годы получило применение азотирование с добавками углеродсодержащих газов, которое проводят при 570 °С в течение 1,5—3,0 ч в атмосфере, содержащей 50% (об.) эндогаза и 50% (об.) аммиака. В результате такой обработки образуется карбонитридная (Fe,M)2 3(N, ) зона толщиной 7—25 мкм, обладающая меньшей хрупкостью и более высокой износостойкостью, чем чисто азотистая е-фаза (Ре,М)2 зК. Твердость карбонитрид-ного слоя на легированных сталях HV 600—1100. Общая толщина слоя 0,15—0,5 мм. [c.125]

Ионное азотирование и цементация. Для активизации процессов в газовой среде и на насыщаемой поверхности применяют ионное азотирование. При этом достигается существенное сокращение общего времени процесса (в 2—3 раза) и повышение качества азотированного слоя. Ионное азотирование осуществляют в стальном контейнере, который является анодом. Катодом служат азотируемые детали. Через контейнер при низком давлении пропускается азотсодержащая газовая среда. Вначале азотируемая поверхность очищается катодным распылением в разреженном азотсодержащем газе или водороде. При напряжении около 1000 В и давлении 13,33—26,33 Па ионы газа бомбардируют и очищают поверхность катода (детали). Поверхность при этом нагревается до температуры не более 200 С. Затем устанавливается рабочий режим напряжение 300—800 В, давление 133,3—1333 Па, удельная мощность 0,7—1 Вт/см . Поверхность детали нагревается до требуемой температуры (450—500 С) в результате бомбарди-ровки оложительными ионами газа. Ионы азота поглощаются поверхностью катода (детали), а затем диффундируют вглубь. Параллельно с этим протекает процесс катодного распыления поверхности, что позволяет проводить азотирование трудноазотируемых сплавов, самопроизвольно покрывающихся защитной оксидной пленкой, которая препятствует проникновению азота при обычном азотировании. [c.125]

Нитроцементацией называется процесс химико-термической обработки, при котором происходит одновременное насыщение поверхностных слоев стальных изделий углеродом и азотом в газовой среде. Процесс осуществляют в газовой смеси из науглероживающего газа и диссоциированного аммиака при 850-870 °С, время выдержки 2-10 ч, толщина получаемого слоя 0,2-1 мм. После нитроцементации детали закаливают и затем подвергают низкому отпуску при 160-180 °С. Твердость поверхностного слоя 60-62 HR g, при нитроцементации совмещают процессы газовой цементации и азотирования. В газовую смесь входят эндогаз, до 13 % природного газа и до 8 % аммиака. В рабочее пространство шахтной печи вводят в виде капель жидкий карбюризатор — триэтаноламин. [c.228]

Эрозионному изнашиванию подвержены стальные и чугунные поршневые кольца авиационных двигателей (рис. П25). Кольцо скользило по хромированной поверхности восстановленного при ремонте зеркала цилиндра. Из-за плохой прирабатываемости колец не обеспечивается достаточное их прилегание к стенкам цилиндра, происходит прорыв газов и интенсивный местный нагрев рабочей поверхности кольца. Отдельные, наиболее размягченные частицы металла отрываются и уносятся потоком газов. Более стойкие структурные составляющие, оказываясь изолированными, тоже поддаются разрушению. На поверхности образуются продолговатые раковины ветвистого строения (см. рис. П25), Эрозионное изнашивание начинается часто с микроцарапин, возникающих при схватывании поверхностей трения. Эрозионному повреждению в данном случае сопутствует образование белого слоя. Уменьшить разрушение колец можно улучшениечи их приработки. Характерно, что на чугунных хромированных кольцах, работающих по азотированной поверхности цилиндра заводского производства, эрозия не наблюдалась. [c.193]

На машиностроительных заводах широкое применение нашли газовые прямоточные способы азотирования, цементации и нитроцементации. Это более совершенные виды химико-термической обработки, но и они имеют существенные недостатки. Газовая цементация в проходных печах требует большого расхода природного газа, который после неполного сжигания в газогенераторах используется как балластный газоноситель небольшого количества углеводородов и аммиака. Кроме того, после цементации или нитроцементации необходима закалка и низкий отпуск для получения высокой твердости на поверхности детгилей. При этом возможно коробление деталей, а значит, требуется шлифование поверхности со всеми предосторожностями от перегрева. [c.220]

Процесс низкотемпературного газового. азотирования проводится в частично диссоциированном аммиаке, в смеси аммиака и азота, аммиака и предварительно диссоциированного аммиака. Для активизации процесса в аммиачно-водородную смесь вводят кислород нли воздух. Широкое применение находят атмосферы на основе частично диссоциированного аммиака и углеродсодержащих компонентов природного и светильного газа, эндогаза, экзогаза, продуктов пиролиза углеродсодержащего газа, триэтаноламина, синтина, керосина, спирта и т. д. [c.322]

Аммиак NPIg давление 20 — 75 мм вод. ст , степень диссодкации, % 20 — 40 30 — 55 20% NHg + 30% Nj (или азотного газа Na + 4% П,) 94-99% NHa + 6-1% 500 — 520 560 — 580 500—520 560 — 580 560 — 580 6-90 I-IO 6 — 90 I-IO 5 — 10 0,1 —0,8 (см. рис. 45) 0,15 — 0,4 0,1 —0,8 0,15 — 0,4 0,15 — 0,4 Охлаждение вместе с печью до 200° С в потоке NHa Применяют для валов, шпинделей, ходовых винтов, зубчатых колес и т. д. Кратковременное азотирование при 570° С рекомендовано вместо жидкого азотирования. Толщина карбонитрндного слоя 0,01 — 0,03 мм. Разбавление NHg азотом способствует уменьшению хрупкости слоя, глубины 8-фазы н содержания в ней азота [c.330]

С целью улучшения свойств и варьирования состава фаз, образующихся при азотировании, аммиак разбавляется углеродсодержащими газами. Термодинамический расчет показывает, что увеличение в газовой смеси углеродводородных компонентов расширяет область карбонитридной 8-фазы и приводит к образованию Fes (С, N) или Fes (N, С) (рис. 47, в—е). Возможно применение комбинированного режима первая стадия — азотирование в смеси аммиака с продуктами его диссоциации (20% < NHs< 30%) для получения развитой зоны внутреннего азотирования вторая, заключительная стадия — в насыщении в атмосфере аммиака с добавками углеродсодержащего газа. [c.333]

Азотирование в тлеющем разряде (иоииое азотирование). Азотирование в тлеющем разряде проводят в разреженной азотсодержащей атмосфере (аммйЬк или хорошо очищенный азот) при подключении обрабатываемых деталей к отрицательному электроду (катоду). Анодом является контейнер установки (рис. 48), При обработке деталей сложной конфигурации применяют специальные профилированные аноды. Между деталью (катодом) и анодом возбуждается тлеющий разряд, и положительные ионы газа, бомбардируя поверхность катода, нагревают ее до температуры насыщения. Процесс ионного азотирования реализуется в две [c.333]

Иопное азотирование (по сравнению с печным) имеет следующие преимущества 1) ускоряет диффузионные процессы в 1,5—2 раза 2) позволяет цолучить диффузионный слой регулируемого состава и строения 3) характеризуется незначительными деформациями изделий и высоким классом чистоты поверхности 4) дает возможность азотировать коррозионно-стойкие, жаропрочные и мартен-ситностареющие стали без дополнительной депассивирующей обработки 5) значительно сокращает общее время процесса за счет уменьшения времени нагрева и охлаждения садки 6) обладает большой экономичностью, повышает коэффициен- использования электроэнергии, сокращает расход насыщающих газов 7) нетоксично и отвечает требованиям по защите окружающей среды. [c.336]

Азотирование с добавками углеродсодержащих газов (углеродоазотирование). Химикотермическая обработка проводится при температуре 560—580° С в атмосфере аммиака с добавками углеродсодержащих газов (табл. 20). [c.336]

Достоинствами процесса является повышенная сопротивляемость коррозии, М лые деформации обрабатываемых изделий и возможность использования его Йя упрочнения изделий из различных сталей. Газовое азотирование с добавкой Глеродсодержащих газов дешевле азотирования в жидких ваинах и нетоксично. Этот процесс рекомендуется для упрочнения кулачковых и коленчатых валов, штоков цилиндров, тормозных барабанов, зубчатых колес, деталей точной механики, гидравлических машии, ткацких станков, инструмента и т. д. [c.337]

К основным преимуществам процесса ионного азотирования по сравнению с печным следует отнести возможность сокращения общего цикла азотирования в 3—4 раза, повышение пластичности и ударной вязкости азотированного слоя, а также усталостной (изгибной) прочности нешлифуемых зубатых колес на 10— 20%, уменьшение деформации и коробления в результате азотирования в 1,5— 3 раза (что позволяет во многих случаях подвергать азотированию окончательно изготовленные детали), сохранение класса шероховатости в пределах Яа = = 1,25—1,6, простоту и надежность защиты поверхностей, не подлежащих азотированию, сокращение удельного расхода электроэнергии в 2—3 раза и насыщающих газов в 20—40 раз и полную экологическую безопасность процесса. [c.511]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...