1. Химико-термическая обработка как способ повышения свойств конструкционных материалов на основе железа.
ХТО порошковых сталей - обработка, связанная с изменением их химического состава как по всему объёму (в случае проницаемых изделий), так и по глубине сечения от поверхности, с целью получения изделий с различными свойствами на поверхности и в сердцевине. При ХТО пористых изделий происходит повышение твёрдости на поверхности изделий, поверхностью приобр-ся спец. свойств (повышенная коррозионной стойкости, жаростойкости и т. д.), а также залечивание пор и резкое возрастание свойств.
Распространёнными видами ХТО порошковых стальных изделий являются:
- цементация – насыщение изделий углеродом,
- азотирование – насыщение азотом,
- сульфидирование – насыщение серой и т. д.
- применяют также насыщение металлами: хромом, алюминием, титаном и др. (металлизация),
- несколькими элементами: цианирование – совместное насыщение углеродом и азотом, карбохромирование – углеродом и хромом, карбохромосилицирование – насыщение углеродом, хромом, кремнием.
Отличие порошковых изделий – большая глубина дифф. слоя (литые – 1мм, П<10% - до 3 мм, при сквозной П м.б. на всю глубину), возможно совмещение со спеканием (насыщ. с образованием структуры), а также уменьшение размера пор (залечивание).
Стадии ХТО:
1. Обогащение насыщающей среды атомами диффундирующего эл-та;
2. Адсорбция их и установление химической связи с атомами насыщаемого металла;
3. Диффузия-проникновение вглубь металла адсорбированных атомов (лимитирующая стадия).
Степень насыщенности зависит от концентрации поступающих атомов и от их скорости диффузии вглубь.
2. Технология получения САП.
1.Получение Al порошка, исп-мого для пр-ва изделий из САП, проходит следующие основные стадии: распыление (пульверизация) расплава Al, размол и комкование в шаровой мельнице. Расплав Al с T=720 – 790˚С распыляется струей сжатого воздуха, dcр= 100 – 300 мкм. Пульверизатор сод. 0,5 – 1,5% Al2O3, состоит из шарообр. и овал. частиц. Сод. Al2O3 опред-ся уд. поверхностью частиц, толщина оксидной пленки – скоростью окисления капли жидкого алюминия в кислородсодержащей атмосфере пылеосадителя. Толщина оксидной пленки не превышает 100˚А.
2.Al порошок,затем подвергают размолу в ШВМ. Частички Al, деформируясь, превращаются в мельчайшие чешуйки толщиной порядка 1 мкм. При измельчении частичек порошка образуются поверхности, свободные от Al2O3, поэтому, чтобы избежать самовозгорания пудры (высокая пирофорность), измельчение ведут в определенных средах (газовой или жидкой). Сущ-ет 2 метода измельчения порошка: а) сухой помол в среде азота с 20 – 28% кислорода и б) мокрый помол в среде бензина или спирта.
При размоле в среде азота присутствующий кислород постепенно окисляет частички Al. В процессе измельчения порошка в среде бензина, спирта частичное окисление происходит за счет имеющегося в средах кислорода. Чаще используют сухой помол в ШВМ в присутствии 1,5 – 2,5% технического стеарина или стеариновой кислоты (ПАВ), производят размол порошка до пудры с размером частичек менее 75 мкм. Увеличение содержания Al2O3 в пудре происходит за счет окисления новых поверхностей, возникающих на частичках при их измельчении.
3.Комкование в той же ШВМ с добавкой стеарина для увеличения насыпной массы. Процесс комкования периодический, т. е. весь продукт из мельницы выдувается, а при малом сод-нии Al2O3– м.б. без остановки. После комкования каждая частичка представляет собой конгломерат, состоящий из мельчайших частичек. dcр= до 300 мкм. Изг-ся комкованная пудра для САП четырех марок: АПС-1, АПС-2, АПС-3 и АПС-4. Обр-ся крупные частицы, каждая из кот. с оболочкой Al2O3+м/у ними осколки Al2O3, т.е.получают гидратные соединения.
4.Для уменьшения газосодержания (т.к. высокая уд. пов-ть) Al порошки подвергают отжигу – дегазации. Отжиг проводят в вакууме, инертной атмосфере азота, водорода, аргона или на воздухе. Чем выше Т, тем меньше адсорбированного газа. осн. Вклад в газосод. вносит размол. Тотж>5000C/
5.Формование. Часто-прессование до 5т/см2,бывает изотермическое формование и экструзия в жестяной оболочке.
6.Спекание(лучше в вакууме). Необходима полная дегазация. Возможно применение промежуточных выдержек при Т=300,370-400,470-480,550-570,610-630,640-650- для мах плотности д.б. низкая скорость и промеж. Выдержки.
7.Возможны доп. обработка прессованием (чаще – гор. прессованием в закрытой п/ф при Т=450-4800С), горячей экструзии (Т=500-5500С), штамповки (Т=500С), прокатки (Т=450-5000С).
Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 48 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Билет 32 | | | Билет 34 |