Термическая обработка сталей

16 На первой стадии протекают химические реакции в исходной окружаю- щей среде, в результате которых образуются активные диффундирующие элементы в ионизированном состоянии – стадия диссоциации. На второй стадии процесса они усваиваются насыщаемой поверхно- стью металла – происходит адсорбция или хемосорбция диффундирующих элементов, в результате чего тончайший поверхностный слой насыщается диффундирующим элементом (абсорбция), возникает градиент концентра- ции – движущая сила для следующей стадии процесса. Третья стадия – диффузионное проникновение элемента в глубь насы- щаемого металла, которое сопровождается образованием твердых растворов или фазовой перекристаллизацией. Первая и вторая стадии процесса химико-термической обработки про- текают значительно быстрее третьей – диффузионной стадии, где форми- руется структура и свойства диффузионной зоны. Третья стадия определяет скорость процесса химико-термической обработки. Фазовые и структурные изменения, происходящие на диффузионной стадии процесса, можно предсказать с помощью двойных диаграмм состоя- ния, если в диффузионном воздействии участвуют всего два элемента. При этом предполагается, что диффузионный процесс не интенсифицируется и образующаяся диффузионная зона находится в равновесном состоянии. 3.1. Цементация Целью цементации является получение твердой и износостойкой по- верхности что достигается обогащением поверхностного слоя углеродом и последующей закалкой с низким отпуском. Для цементации используют низкоуглеродистые стали (0,12-0,23%C) 2 . Выбор таких сталей необходим для того, чтобы сердцевина изделия не насыщающаяся углеродом при це- ментации сохраняла высокую вязкость после закалки. Цементации подвер- гают разнообразные детали машин: зубчатые колеса, палицы, валы, оси, червяки и т.п., работающие на истирание при больших давлениях и испы- тывающие динамические и циклические нагрузки. Различают два основных вида цементации: твердыми углеродосодер- жащими сталями и газовую. В первом случае изделие укладывают в ме- таллические ящики и пересыпают твердым карбюризатором (древесный уголь). Сверху ящик закрывают крышкой и щели замазывают огнеупорной глиной. Ящики укладывают в печь и выдерживают при Т=930-950 ° (на каж- дое 0,1-0,12 мм требуется 1 час при Т=930 ° С 2 Марки и состав цементуемых сталей представлены в таблице 2 приложения 1.