Материаловедение в машиностроении

Вопросы для самопроверки 1. Опишите основные законы диффузии. 2. От каких параметров зависит коэффициент диффузии? 3. Как влияет температура и время на процесс диффузионного насыщения? 7.2. Химико-термическая обработка. Износостойкие покрытия Поверхностное насыщение металла или сплава одним или несколькими элементами путем его диффузии в атомарном состоянии из внешней среды при высокой температуре обычно называют химико-термической обработкой (ХТО). Цель ХТО - изменение состава структуры и свойств поверхностного слоя в результате диффузионного насыщения металла или сплава неметаллами (углерод, азот, бор, сера, кремний и т.д.) или металлами (алюминий, хром, цинк и т.д.) при определенной температуре в активной насыщающей среде. Часто проводят насыщение поверхности двумя или более элементами ( углеродом и азотом, углеродом, азотом и серой и т.п). Измененные по химическому составу поверхностные слои сплава называют внутренними или диффузионными покрытиями. Процесс химико-термической обработки включает три элементарные стадии: 1. Образование активных атомов элемента, которым насыщается металл. Такие атомы возникают в момент диссоциации (разложения) соединений содержащих данный элемент. Например, при цементации происходит диссоциация окиси углерода с образованием активных атомов углерода: 2СО <=> СО 2 + С. При азотировании происходит диссоциация аммиака с образованием активных атомов азота:2NН 3 <=> N 2 + 3Н 2 ; 2. Адсорбция активных атомов на поверхности металла. Процесс адсорбции зависит от свойств поверхности металла, природы адсорбируемых атомов, температуры и других условий. 144