Азотування сталі - студопедія

Азотування називається процес насичення поверхні сталей азотом. Метою азотування є створення поверхневого шару з особливо високою твердістю, зносостійкістю, підвищеною втомної міцністю і високим опором корозії.

Процес азотування полягає у витримці протягом тривалого часу

(До 60 год) деталей в атмосфері аміаку при 500-600 ºC. При більш високій температурі утворюються більші нітриди, і твердість зменшується.

Азотування проводять в сталевих герметично закритих ретортах, в які надходить аміак. Реторту поміщають в нагрівальну піч. Вступник з балонів аміак розкладається на азот і водень: NH3 → 3H + N.

Активні атоми азоту проникають в решітку # 945; -заліза і дифундують в ній.

Високу твердість азотированного шару надають нітрид легуючих елементів: хрому, молібдену, алюмінію. При легуванні стали цими елементами твердість по Віккерсу досягає 1200HV, в той час як після цементації і гарту твердість складає 900HV.

Азотуванню зазвичай піддають стали 38Х2МЮА, 35ХМА, а також деякі Штампові стали 5ХНМ, 3Х2В8.

Азотуванню зазвичай піддають готові вироби, які пройшли механічну і остаточну термічну обробку (гартування з високим відпуском, температура якого вища за температуру азотування). Після такої термічної обробки метал набуває структуру сорбіту, що має високу міцність і в'язкість. Ця структура зберігається

в серцевині деталі і після азотування. Висока твердість при азотуванні досягається відразу і не вимагає подальшої термічної обробки.

Ділянки, які не підлягають азотуванню, захищають нанесенням тонкого шару олова електролітичним методом. Глибина азотированного шару досягає 0,3-0,6 мм.

У порівнянні з цементацією азотування має ряд переваг і недоліків. Перевагами є більш висока твердість і зносостійкість поверхневого шару і висока корозійна стійкість. Азотування не вимагає, що дозволяє уникнути супутніх загартуванню дефектів.

До недоліків азотування відносяться: більш висока тривалість процесу і необхідність застосування дорогих легованих сталей.

Азотування застосовують для виготовлення вимірювального інструмента, зубчастих коліс, втулок, колінчатих валів і ін.