Влияние химико-термической обработки стали на структуру и свойства

Введение 3
1 Теоретические сведения о химико-термической обработке 5
1.1 Применение химико-термической обработки 6
1.2 Виды химико-термической обработки 8
1.2.1 Цементация 8
1.2.2 Азотирование 13
1.2.3 Нитроцементация 16
1.2.4 Цианирование 17
1.2.5 Борирование и силицирование 18
1.2.6 Диффузионная металлизация 21
1.2.7 Никелирование, хромирование, цинкование 22
2 Влияние химико- термической обработки на структуру и свойства стали 25
Заключение 32
Список использованной литературы 33

Весь текст будет доступен после покупки

Задолго до открытия явления диффузии процессы химико-термической обработки использовались для упрочнения металлических изделий. Например, известно, что в глубокой древности проводили цементацию (науглероживание) железа. Наиболее древний образец науглероженного изделия, найденный в храме Артемиды, датирован II в. до н.э. Уже тогда ремесленники заметили, что железо, прокаленное в древесном угле, становится более твердым. Что же касается настоящего времени, то для современного машиностроения характерна непрерывно растущая энергонапряженность и тяжелые условия эксплуатации машин.
В целом, химико-термическая обработка имеет большой потенциал для развития и применения в различных отраслях. Развитие новых методов обработки, использование новых материалов, улучшение методов контроля качества, повышение энергоэффективности и интеграция с другими технологиями – все это может привести к созданию новых материалов и изделий с улучшенными свойствами и функциональностью.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Теоретические сведения о химико-термической обработке

Химико-термической обработкой (ХТО) называют технологические процессы, приводящие к диффузионному насыщению поверхностного слоя деталей различными элементами. ХТО применяют для повышения твердости, износостойкости, сопротивления усталости и контактной выносливости, а также для защиты от электрохимической и газовой коррозии. При ХТО деталь помещают в среду, богатую насыщающим элементом. При ХТО происходят три элементарных процесса: диссоциация, абсорбция и диффузия. Диссоциация протекает в газовой среде и состоит в распаде молекул и образовании активных атомов диффундирующего элемента. Степень распада молекул газа называется степенью диссоциации. Абсорбция происходит на границе «газ–металл» и заключается в поглощении поверхностью металла насыщающего элемента. Под диффузией понимают проникновение элемента вглубь насыщаемого металла. В результате ХТО образуется диффузионный слой [1].
Наибольшая концентрация насыщаемого элемента наблюдается на поверхности изделия, по мере удаления от поверхности она снижается. Фазовые и структурные изменения, происходящие при ХТО в диффузионном слое, и его строение определяются изотермическим разрезом диаграммы состояния «обрабатываемый металл – насыщающий элемент» при температуре диффузионного насыщения.
Химико-термической обработке подвергаются самые различные металлы и сплавы для придания им специальных свойств: усталостной прочности, износо-, коррозийно- и жаростойкости и пр. За счет применения химико-термической обработки дефицитные металлы можно заменять на более дешевые, легируя соответствующим образом их поверхность. Химико-термическая обработка применяется для тугоплавких металлов, металлокерамических конструкционных материалов и твердых сплавов. Ведутся работы по разработке агрегатов для этой обработки. Продолжаются теоретические и экспериментальные исследования для создания научных основ управления процессами, происходящими при химико-термической обработке.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Металловедение: учеб. В 2 т. Т. 2. Термическая обработка. Сплавы / И.И. Новиков, В.С. Золоторевский, В.К. Портной [и др.]; под общ. ред. В.С. Золотаревского. – 2-е изд., испр. – М.: МИСиС, 2014. – 528 с.
2. Пейсахов А.М., Кучер А.М. Материаловедение и технология конструкционных материалов, 2006. – 407с.
3. Богодухов, С.И. Курс материаловедения в вопросах и ответах: Учебные пособия / С.И. Богодухов, А.В. Синюхин, Е.С. Козик. Электрон, дан. М.: Машиностроение, 2014. 352 с. URL: http://e.lanbook.com/book/63212.
4. Лахтин Ю.М. Материаловедение: учебник для вузов / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. – 3-е изд., перераб, и доп. – М.: Альянс, 2013. – 528 с.: ил.
5. Гуляев, А.П. Металловедение / А. П. Гуляев. - М.: Металлургия, 1986.
6. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для вузов / В.Б. Арзамасов, А.Н. Волчков, В.А. Головин [и др.]; под ред. В.Б. Арзамасова, А.А. Черепахина. – М.: Академия, 2007. – 447 с.
7. Гурьев А.М., Козлов Э.В., Игнатенко Л.Н., Попова Н.А. Физические основы термоциклического борирования. - Барнаул, Изд-во АлтГТУ. - 2000. -216 с.
8. Материаловедение и технология материалов: учебник для академического бакалавриата: в 2 ч.Ч.2 / Г.П. Фетисов [и др.]; отв. ред. Г.П. Фетисов. 4-е изд., перераб. и доп. Электрон. дан Москва: 8 Логос, 2006. – 424с.
9. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: справочник / Г.В. Борисенок [и др.]; под ред. Л.С. Ляховича. М.: Металлургия, 1981. 424 с.

Весь текст будет доступен после покупки