ფოლადის ჩამოსხმის ქიმიური თერმული დამუშავება

ფოლადის ჩამოსხმის ქიმიური თერმული დამუშავება გულისხმობს ჩამოსხმის მოთავსებას აქტიურ გარემოში გარკვეულ ტემპერატურაზე სითბოს შესანარჩუნებლად, ისე, რომ ერთი ან რამდენიმე ქიმიური ელემენტი შეაღწიოს ზედაპირზე. ქიმიურ თერმულ დამუშავებას შეუძლია შეცვალოს ჩამოსხმის ზედაპირის ქიმიური შემადგენლობა, მეტალოგრაფიული სტრუქტურა და მექანიკური თვისებები. ხშირად გამოყენებული ქიმიური თერმული დამუშავების პროცესები მოიცავს კარბუზირებას, ნიტრიდირებას, კარბონიტრიდირებას, ბორონიზაციას და მეტალიზებას. ჩამოსხმის ქიმიური თერმული დამუშავებისას სრულყოფილად უნდა იქნას გათვალისწინებული ჩამოსხმის ფორმა, ზომა, ზედაპირის მდგომარეობა და ზედაპირის თერმული დამუშავება.

 

1. Carburizing

Carburizing ეხება გათბობა და იზოლაცია ჩამოსხმის in carburizing საშუალო, და შემდეგ შეღწევა ნახშირბადის ატომების ზედაპირზე. კარბურიზაციის მთავარი მიზანია ჩამოსხმის ზედაპირზე ნახშირბადის შემცველობის გაზრდა, ხოლო ჩამოსხმაში ნახშირბადის შემცველობის გარკვეული გრადიენტის ფორმირება. ნახშირბადის შემცველობა ნახშირბადის ფოლადში არის 0,1%-0,25%, რათა უზრუნველყოს ჩამოსხმის ბირთვს საკმარისი სიმტკიცე და სიმტკიცე.

ნახშირწყლოვანი ფენის ზედაპირის სიხისტე ზოგადად არის 56HRC-63HRC. კარბურირებული ფენის მეტალოგრაფიული სტრუქტურა არის წვრილი ნემსის მარტენზიტი + მცირე რაოდენობით შეკავებული აუსტენიტი და თანაბრად განაწილებული მარცვლოვანი კარბიდები. ქსელის კარბიდები დაუშვებელია და შენარჩუნებული აუსტენიტის მოცულობითი ფრაქცია ზოგადად არ აღემატება 15%-20%-ს.

კარბურიზაციის შემდეგ ჩამოსხმის ბირთვის სიმტკიცე ჩვეულებრივ არის 30HRC-45HRC. ძირითადი მეტალოგრაფიული სტრუქტურა უნდა იყოს დაბალი ნახშირბადის მარტენზიტი ან ქვედა ბაინიტი. დაუშვებელია მარცვლის საზღვრის გასწვრივ მასიური ან ნალექიანი ფერიტის არსებობა.

რეალურ წარმოებაში არსებობს სამი გავრცელებული კარბურიზაციის მეთოდი: მყარი კარბურიზაცია, თხევადი კარბურიზაცია და გაზის კარბურიზაცია.

2. აზოტირება

ნიტრიდირება ეხება თერმული დამუშავების პროცესს, რომელიც აზოტის ატომებს აწვება ჩამოსხმის ზედაპირზე. აზოტირება ჩვეულებრივ ხორციელდება Ac1 ტემპერატურის ქვემოთ და მისი მთავარი მიზანია ჩამოსხმის ზედაპირის სიხისტის, აცვიათ წინააღმდეგობის, დაღლილობის სიძლიერის, შებოჭვის წინააღმდეგობის და ატმოსფერული კოროზიის წინააღმდეგობის გაუმჯობესება. ფოლადის ჩამოსხმის აზოტირება ჩვეულებრივ ხორციელდება 480°C-580°C ტემპერატურაზე. ალუმინის, ქრომის, ტიტანის, მოლიბდენის და ვოლფრამის შემცველი ჩამოსხმა, როგორიცაა დაბალი შენადნობის ფოლადი, უჟანგავი ფოლადი და ცხელი ჩამოსხმის ხელსაწყოების ფოლადი, შესაფერისია აზოტირებისთვის.

იმისთვის, რომ ჩამოსხმის ბირთვს ჰქონდეს საჭირო მექანიკური თვისებები და მეტალოგრაფიული სტრუქტურა, და შემცირდეს დეფორმაცია ნიტრიდაციის შემდეგ, საჭიროა წინასწარი დამუშავება აზოტებამდე. კონსტრუქციული ფოლადისთვის საჭიროა ჩაქრობა და დამუშავება აზოტებამდე, რათა მივიღოთ ერთგვაროვანი და წვრილი სორბიტის სტრუქტურა; ჩამოსხმისთვის, რომლებიც ადვილად დამახინჯებულია აზოტით დამუშავების დროს, ასევე საჭიროა სტრესის შემსუბუქებული დამუშავება ჩაქრობისა და წრთობის შემდეგ; უჟანგავი ფოლადისა და სითბოს მდგრადი ფოლადის ჩამოსხმისთვის, როგორც წესი, შეიძლება ჩაქრეს და გამაგრდეს სტრუქტურისა და სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად; აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხსნარის სითბოს დამუშავება.