Химические и химико-термические методы

Химические и химико-термические методы [c.56]

III. Технологические методы обработки трущихся деталей. Влияние точности размера, микрогеометрических отклонений и взаимного расположения деталей на износ термическая, химическая и химико-термическая обработка деталей гальванические покрытия поверхностей деталей наплавка поверхностей детален поверхностное пластическое деформирование и выглаживание поверхностей покрытия, нанесенные фрикционным методом и методом напыления упрочнение поверхностей лазерным лучом. [c.41]

Наряду с этим при окончательной термической обработке нередким является комплекс таких операций, которые включают в себя химико-термические методы обработки, имеющие целью изменить химический состав стали на поверхности детали для придания ей более высоких механических свойств, как, например, цементация, цианирование и т. п. [c.197]

Физико-механические свойства поверхностного слоя характеризуются его твердостью, структурными и фазовыми превраш,ениями, величиной, знаком и глубиной распространения остаточных напряжений, деформацией кристаллической решетки материала. При применении химико-термических методов обработки изменяется также химический состав материала поверхностного слоя. [c.118]

Гальванические покрытия и поверхностная химико-термическая обработка. Гальванические покрытия, как правило, резко снижают усталостную прочность титановых сплавов [173, 177] (табл. 35). Наибольшее снижение усталостной прочности при нанесении гальванических покрытий наблюдается, когда в качестве подготовки поверхности применяют кислотное травление, само по себе отрицательно влияющее на усталостную прочность. Применение перед химическим или электрохимическим методами покрытия других видов предварительной подготовки поверхности, например гидропескоструйной, заметно снижает неблагоприятное влияние гальванических покрытий на прочность. Из данных табл. 35 следует также, что некоторые виды ЭХО и химической обработки мало влияют на усталость (анодное окисление, кадмирование и сульфидирование). [c.183]

Поверхностные свойства обеспечиваются как нанесением защитного слоя или покрытия, так и преобразованием поверхностного слоя металла при помощи химических, физических, механических методов, диффузионным насыщением, методов химико-термической обработки. Активно развиваются методы электронно-лучевой и лазерной закалки, вакуумное физическое и химическое напыление износостойких покрытий, ионное азотирование и др. [c.199]

Для придания изделиям окончательной формы и свойств, а также точных размеров готовые изделия после спекания подвергают термической, химико-термической и размерной, обработке физико-химическими методами. [c.115]

Различные методы химико-термической обработки позволяют насыщать поверхностный слой металла углеродом, азотом, хромом, бором. Углерод и азот образуют со сталью химические соединения— карбиды железа и нитриды. Хром и бор, проникая в поверхностные слои металла, образуют сложные карбиды, имеющие более высокую твердость, чем карбиды железа. [c.42]

Химико-термическая обработка металлов. Широкое практическое использование металлов и некоторых их сплавов, в частности сталей, было бы немыслимо без разнообразных методов упрочнения их поверхностного слоя. Все эти методы в своей совокупности называют химико-термической обработкой металлов. Цели этой обработки различны. В одних случаях ее производят для повышения твердости, износоустойчивости, предела выносливости, в других — для повышения химической и коррозионной устойчивости, в третьих — для улучшения внешнего вида или подготовки поверхности к последующим операциям, например к покраске. [c.96]

Известно, что интенсивный отвод продуктов реакции из рабочей камеры способствует ускорению химического процесса и даже смещению термодинамического равновесия реакции в сторону образования конечных продуктов. В связи с этим, казалось бы, для интенсификации процессов химико-термической обработки следовало бы создать определенный газовый поток возле насыщаемой поверхности, обеспечивающий наибольшую скорость роста диффузионного слоя. Однако, как показали расчеты и опыты, это привело бы к значительному расходу исходной газовой среды и неэкономичности прямоточного метода. В настоящее время прямоточный газовый метод широко применяется для процессов азотирования и цементации стали, но скорости газовых потоков в соответствующих установках весьма малые. [c.8]

В связи с этим определение ведущих реакций процесса диффузионного насыщения металлов является весьма важной научной и практической задачей, решение которой позволяет управлять процессами химико-термической обработки, совершенствовать существующие и разрабатывать новые методы. При химикотермической обработке металлов в реакционных камерах установок могут протекать следующие основные реакции термическая диссоциация, диспропорционирование, восстановление водородом, обмен с насыщаемым металлом. Выявление ведущих химических реакций можно осуществлять экспериментальным или расчетным термодинамическим путем. Известно, что более вероятной считается реакция, имеющая более отрицательный изобарный потенциал или большую константу равновесия. [c.10]

Основными факторами, определяющими особенности формирования механических, а также физико-химических свойств тонких поверхностных слоев при обычной технологической обработке (например, резанием), являются пластическая деформация, как правило однократная, температура, а также действие рабочих сред. При простой специальной обработке поверхностных слоев деталей машин, например при упрочнении механическим наклепом, определяющим показателем является степень пластической деформации. При сложных специальных методах технологической обработки, например при химико-термической обработке, главное влияние на свойства поверхностных слоев оказывает режим нагрева и охлаждения и действие специальных активных сред. [c.32]

К технологическим средствам повышения надежности механизмов и их деталей относятся выбор материала деталей с учетом условий их эксплуатации, повышение качества отливок и сварных соединений, применение химико-термической обработки, применение поверхностной наплавки и напыления, применение химических и полимерных покрытий. Выбор материала деталей должен производиться с учетом характера внешних нагрузок, температуры, влажности, запыленности, пожаро- и взрывоопасности. При этом необходимо полностью использовать возможности методов поверхностного упрочнения деталей. [c.218]

Основываясь на физико-химической характеристике активной фазы, поставляющей диффундирующий элемент, Г. Н. Дубинин предложил следующую классификацию методов химико-термической обработки насыщение из твердой фазы, насыщение из паровой фазы, насыщение из газовой фазы и насыщение из жидкой фазы. Согласно этой классификации, цементацию стали в твердом карбюризаторе следует относить к методу насыщения из газовой фазы, а диффузионное хромирование в порошке хрома — к методу насыщения из паровой фазы. [c.369]

Преимущества химико-термической обработки по сравнению с другими методами поверхностного упрочнения, например поверхностной закалкой, следующие 1) большее различие свойств поверхности и сердцевины в связи с изменением химического состава поверхностных слоев 2) химико-термической обработке можно подвергать различные по форме и размерам детали, обеспечивая при этом получение обогащенного слоя одинаковой толщины. Недостатком химико-термической обработки является низкая производительность. [c.105]

Дефекты образуются в процессе плавки и литья металла, обработки давлением, термической, химико-термической, электри-химической и механической обработки, при соединении металлов методом сварки, пайки, склепывания, а также при хранении, транспортировании и эксплуатации. Степень снижения качества металлических полуфабрикатов зависит от природы дефектов, их величины и расположения. [c.19]

Исследования сульфидирования и других методов химико-термической обработки, предпринятые в Ниихиммаше, исходили с самого начала из предположения, что эффективность этих процессов основывается на образовании на поверхности металла слоев химических соединений, обладающих пониженной сопротивляемостью сдвигу и предотвращающих схватывание металлов при трении. Послойный химический ана- [c.168]

Существенное влияние на триботехнические (трение и износ) характеристики трущихся деталей оказывает физико-химическое состояние ПС (его фазовый и химический состав). Поэтому для повышения эксплуатационных свойств деталей, в частности для улучшения их триботехнических характеристик, щироко используются химико-термическая обработка, поверхностное легирование, обработка лучом лазера и другие методы формирования рационального структурно-фазового состояния ПС. [c.87]

Химико-термическая обработка получила весьма широкое применение за последние годы. Сущность этого метода обработки заключается в насыщении поверхностных слоев детали (путем диффузии) такими элементами, как углерод, азот, хром и др. Каждый из них придает стали определенные механические и физико-химические свойства, что позволяет заменять дефицитные и дорогостоящие легиро -ванные стали. Большинство процессов химико-термической обработки выполняется в газовой и жидкой средах с применением специальных печей при полной автоматизации процесса. [c.400]

Химико-термическая обработка - это процесс химического и термического воздействия на поверхностный слой стали с целью изменения состава, структуры и свойств. Химико-термическая обработка повышает твердость поверхности стали, ее износостойкость, коррозионную стойкость, кислотоустойчивость и другие свойства. Химико-термическая обработка нашла широкое применение в машиностроении, так как является одним из наиболее эффективных методов упрочнения стальных деталей для повышения их долговечности. [c.86]

Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости (цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются (посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении.. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий А1, РЬ, Sn, Ag, Au и др. При восстановлении деталей (в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий - наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. В зависимости от реакционной способности газовой среды методы напыления [c.199]

К методам первой группы относятся химико-термические методы образования покрытий (ХТМ), основанные на твердофазовом, жидкостном и газофазовом насыщении поверхностей инструмента. Диффундирующие элементы могут насытить поверхности инструментов непосредственно, без промежуточных реакций либо с предшествующей химической реакцией на границе между инструмен-уальным материалом и покрытием, или же в объеме исходных реагентов. ХТМ включает такие методы, как насыщение поверхности инструментальных сталей азотом и углеродом в газофазовых и жидких средах, ионное азотирование и цементация в плазме тлеющего разряда, борирование, интрооксидирование и др. (см. рис. 2). В результате насыщения диффундирующими элементами инструментального материала образуются диффузионные слои, кристаллохимическое строение и свойства которых сильно отличаются от соответствующих параметров инструментального материала. Эти элементы улучшают его поверхностные свойства. Скорость образования, кинетика роста покрытия, его структура и свойства в значительной степени определяются температурой процесса, временем насыщения, параметрами диффузии насыщающих компонентов в инструментальном материале и, наконец, существенно зависят от химического состава, структуры и свойств последнего. [c.9]

Свойства износостойких покрытий зависят от технологии их нанесения, которая в деталях не освещается в технической литературе. Из химико-термических методов образования покрытий отметим распространенный метод термодиффузионного насыщения - ДТ. Из методов химического осаждения покрытий - метод ХОП с зарубежным обозначением VD, карбидотитановое покрытие ГТ и метод вакуумного титанирования КВТК из методов физического осаждения покрытий (ФОН) с зарубежным обозначением PVD - отечественный метод конденсации в условиях ионной бомбардировки КИБ, а также методы реактивного электронно-лучевого плазменного осаждения покрытий РЭП. К группам ХОП относится шведская технология G (гамма коутинг), австрийская GM, к группе ФОН - метод активизированного реактивного напыления ARE. [c.166]

Задача второй области приложения триботехнологии - управление триботехническими характеристиками поверхностей трения - решается главным образом путем разработки специальных методов модифицирующей упрочняющей обработки. При этом модификация свойств поверхностных слоев трущихся деталей достигается модифицированием структуры или химического состава и структуры материала деталей. В этой области триботехнология тесно смыкается с трибоматериалове-дением как по решаемым задачам повышения триботехнических характеристик трибосопряжений, так и по используемым методам исследования. Современная триботехнология располагает большим числом технологических процессов, используемых в течение многих десятилетий или разработанных в последние 1()-15 лет. Основные из них следующие термическая обработка, диффузионно-термическая (химико-термиче-ская) обработка, поверхностно-пластическая деформация, ионно-плазменная модификация и нанесение покрытий, электронно лучевая обработка, ультразвуковая упрочняющая обработка, лазерное упрочнение, различные комбинированные методы модификации, [c.10]

В зависимости от того, какие из процессов, происходяш,их при формировании композиций металл—покрытие, являются определЯ ющими, известные методы их получения из неорганических материалов Г. В. Самсонов и Г. Л. Жунковский предложили [56] классифицировать на четыре основные группы химико-термический, механотермический, химический и электрохимический. [c.36]

Индукционная структуроскопия включает сортировку материалов по маркам, оценку степени их химической чистоты, выявление и оценку неоднородных по структуре зон,, оценку глубины и качества химико-термических п других поверхностно-упрочненных слоев,, контроль правильности выполнения термической и механической обработки, оценку внутренних напряжений, а также решение других проблем, связанных со структурой поверхностных слоев. Дело не ограничивается пассивной регистрацией изменений структуры. При выработке ресурса, а также после различных аварийных ситуаций возникает необходимость оценить степень повреждения деталей конструкции, предсказать оставшийся до разрушения запас прочности. Прогнозирование—важная государственная задача. В полном объеме ее удается решить лишь привлекая различные методы испытаний. [c.5]

Комплекс оборудования и методов, обеспечивающих нанесение многофункциональных покрытий плазменных, ионно-плазменных, элек-тронно-лучевых, ионно-лучевых, лазерных, гальванических, химических, химико-термических и газофазных. [c.476]

Отметим также, что сплавы различных видов образуются не только при сглешении и охлаждении расплавов двух или более взятых металлов, но и при спекании их порошков (так называемые металлокерамические сплавы), а также при диффузии металла, а иногда и неметалла в поверхностный слой другого металла. Это наблюдается при различных методах химико-термической обработки металлов, производимой для придания их поверхности большей прочности и износо-, жаро-, корро-зионноустойчивости. Например, при алитировании или хромировании стали (насыщении поверхности стали алюминием или хромом), цементации (насыщении поверхности стали углеродом), азотировании (насыщении азотом), цианировании (одновременном насыщении азотом и углеродом), борировании (насыщении бором) и т. п. образуются поверхностные покрытия — сплавы. Иногда это твердые растворы (замещения или внедрения), иногда химические или интерметаллические соединения. [c.86]

Ко второй группе методов химико-термической обработки можно отнести так называемую кристаллизацию (или осаждение) из газовой фазы с участием (или использованием) химической реакции [51]. Эти методы ван Аркеля и де Бура, нашедшие широкое промышленное распространение в 30-х годах XX в для получения особо чистых циркония, гафния и титана, сравнительно недавно начали применять для создания защитных покрытий на металлах и сплавах. [c.4]

В настоящей книге описаны составы и свойства химико-лабораторных стекол, выпускаемых в Советском Союзе и за рубежом, охарактеризованы методы исследования их химической и термической устойчивости, а также влияние различных факторов па эти свойства. Кроме того, освещены прово-дивпшеся научно-исследовательские работы по изысканию новых видов лабораторных стекол. В книге обобщены как литературный материал, так п результаты собственных работ автора. Книга представляет интерес для научных работников, производственников, преподавателей и студентов вузов и техникумов. [c.2]

Для промышленного применения одним из перспективных методов химико-термической обработки титана и его сплавов является оксидирование. Образуя ограниченные твердые растворы в широких пределах концентраций и соединения типа субоксидов, кислород способствует повышению прочности титана, придает титану особые физические и химические свойства. [c.97]

Химико-термическая обработка является одним из наиболее эффективных методов упрочнения поверхности деталей для повышения их долговечности. Химико-термической обработкой называется процесс, при котором происходит изменение химического состава, структуры и свойств поверхностных слоев металла. Цель химико-термической обработки повышение поверхностной твердости, износостойкости, предела выносливости, коррозионной стойкости, жаростойкости (окалиностойкости), кислотоустойчи-вости и др. [c.105]

Сульфоцианирование относится к числу разрабатываемых прогрессивных методов комбинированной химико-термической обработки. Процесс применяется для повышения износо- и задиростойкости деталей, эксплуатирующихся в химически агрессивных средах, а также в условиях интенсивного трения и недостаточной смазки. Сульфоцианирование способствует повышению стойкости режущего инструмента, изготовленного из быстрорежущих или высокохромистых сталей. Кроме того, этот процесс находит применение при решении вопросов повышения износостойкости и сопротивления усталости металла деталей при многократных циклических нагрузках. [c.373]

Важным вопросом использования рассматриваемых методов является возможность механической обработки изделий после сульфидирования. Установлено, что наибольшее значение при сульфидировании (и при других видах химико-термической обработки) имеют верхние поверхностные слои — носители химического соединения. По мере углубления в глубь металла интенсивность насыщения серой или другими элементами и соответствующее повышение способности иротивостоять износу быстро уменьшаются. Поэтому при сульфидировании в среднетемпе- [c.162]

В частности, для определения механизма действия таких методов химико-термической обработки металлов, как сульфидирование, чрезвычайно важно знать не только химический состав поверхностных слоев металла, но и фазовый состав, указывающий, какие фазовые составляющие и химические соединения образуются в результате обработки- Это позволяет пра1вильно ответить на вопросы о том, имеют ли место химические реакции или же чисто физический процесс диффузии, следует ли стремиться к получению на поверхности сульфидов, нитридов или карбидов и т. д. [c.168]

Предлагаемая книга посвящена проблеме термической усталосте, т.е процессу появления поверхностных трещин и их постеленного развития вплоть до полного разрушения изделий, работающих в условиях циклических нагревов и охлаждений, сопровождающихся созданием больших градиентов температур по сечению детали. На основе обобщения литературных сведений, данных эксплуатации разнообразногб технологического и энергетического оборудования в ПНР, а также используя собственные производственные и лабораторные исследования, автор сделал попытку установить общие закономерности влияния многочисленных факторов (условий службы, химического состава, структуры и физико-механических свойств материалов) на српротивлен термической усталости конкретных изделий (стальных форм для литья чугунных труб, инструмента горячей и холодной штамповки, прокатных валков, деталей термического оборудования, роторов турбин и др.). При этом приведены практические рекомендации по выбору материалов, термической, химико-терми-ческой и других видов обработки с целью повышения сопротивления усталости изделий, работающих в условиях циклических термических нагрузок. Дано также описание основных методов исследования структуры и свойств материалов при термической усталости. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...