Tērauda lējumu ķīmiskā termiskā apstrāde

Tērauda lējumu ķīmiskā termiskā apstrāde attiecas uz lējumu ievietošanu aktīvā vidē noteiktā temperatūrā siltuma saglabāšanai, lai viens vai vairāki ķīmiskie elementi varētu iekļūt virsmā. Ķīmiskā termiskā apstrāde var mainīt lējuma virsmas ķīmisko sastāvu, metalogrāfisko struktūru un mehāniskās īpašības. Parasti izmantotie ķīmiskās termiskās apstrādes procesi ietver karburizāciju, nitrēšanu, karbonitridēšanu, borizēšanu un metalizāciju. Veicot lējumu ķīmisko termisko apstrādi, vispusīgi jāņem vērā lējuma forma, izmērs, virsmas stāvoklis un virsmas termiskā apstrāde.

 

1. Carburizing

Karburēšana attiecas uz lējuma sildīšanu un izolāciju karburēšanas vidē un pēc tam oglekļa atomu infiltrāciju virsmā. Karburizācijas galvenais mērķis ir palielināt oglekļa saturu uz lējuma virsmas, vienlaikus veidojot lējuma noteiktu oglekļa satura gradientu. Karburējošā tērauda oglekļa saturs parasti ir 0,1–0,25%, lai nodrošinātu, ka lējuma serdenim ir pietiekama stingrība un izturība.

Karburētā slāņa virsmas cietība parasti ir 56HRC-63HRC. Karburizētā slāņa metalogrāfiskā struktūra ir smalks adatu martensīts + neliels daudzums aizturēta austenīta un vienmērīgi sadalīti granulēti karbīdi. Tīkla karbīdi nav atļauti, un saglabātā austenīta tilpuma daļa parasti nepārsniedz 15–20%.

Lējuma kodola cietība pēc karburēšanas parasti ir 30HRC-45HRC. Pamatnes metalogrāfiskajai struktūrai jābūt ar zemu oglekļa saturu martensītu vai zemāku bainītu. Gar graudu robežu nedrīkst būt masīvs vai nogulsnēts ferīts.

Faktiskajā ražošanā ir trīs izplatītas karburēšanas metodes: cietā karburēšana, šķidrā karburēšana un gāzes karburēšana.

2. Nitrēšana

Nitrīdēšana attiecas uz termiskās apstrādes procesu, kas lējuma virsmā infiltrē slāpekļa atomus. Nitrēšana parasti tiek veikta zem Ac1 temperatūras, un tās galvenais mērķis ir uzlabot liešanas virsmas cietību, nodilumizturību, noguruma izturību, saķeres izturību un atmosfēras izturību pret koroziju. Tērauda lējumu nitrēšana parasti tiek veikta 480°C-580°C temperatūrā. Nitrēšanai ir piemēroti lējumi, kas satur alumīniju, hromu, titānu, molibdēnu un volframu, piemēram, mazleģētais tērauds, nerūsējošais tērauds un karstās veidnes instrumentu tērauds.

Lai nodrošinātu, ka lējuma serdenim ir nepieciešamās mehāniskās īpašības un metalogrāfiskā struktūra, kā arī samazinātu deformāciju pēc nitrēšanas, pirms nitrēšanas ir nepieciešama priekšapstrāde. Konstrukciju tēraudam pirms nitrēšanas ir nepieciešama rūdīšanas un rūdīšanas apstrāde, lai iegūtu viendabīgu un smalku rūdīta sorbīta struktūru; lējumiem, kas nitrēšanas apstrādes laikā viegli deformējas, pēc rūdīšanas un rūdīšanas ir nepieciešama arī spriedzes samazināšanas atkvēlināšanas apstrāde; nerūsējošajam tēraudam un karstumizturīga tērauda lējumus parasti var rūdīt un rūdīt, lai uzlabotu struktūru un izturību; austenīta nerūsējošajam tēraudam var izmantot šķīduma termisko apstrādi.