Цианирования (сталелитейное производство)

Цианирование - химико-термическая обработка, при которой поверхность насыщается одновременно углеродом и азотом.

Осуществляется в ваннах с расплавленными цианистыми солями, например NaCN с добавками солей NaCl, BaCl и др.. При окислении цианистого натрия образуется атомарный азот и окись углерода:

2NaCN + O 2 → 2NaCNO;

2NaCNO + O 2 → Na 2 CO 3 + CO + 2N → Fe (N)

2CO → CO 2 + C → Fe γ (C)

Глубина слоя и концентрация в нем углерода и азота зависят от температуры процесса и его продолжительности. Цианований слой имеет высокую твердость 58 ... 62 HRC и хорошую устойчивость к износу. Повышается предел выносливости и коррозионная стойкость.


1. Высокотемпературное цианирование

Высокотемпературное цианирование производится при температуре 800 ... 950 ? C, сопровождается преимущественным насыщением стали углеродом до 0,6 ... 1,2% (жидкостная цементация). Содержание азота в цианованому слое 0,2 ... 0,6%, толщина слоя 0,15 ... 2 мм. После цианирования изделия подвергаются закалке и низкому отпуска. Конечная структура цианованого слоя состоит из тонкого слоя карбонитридив Fe 2 (C, N), под которым дальше находится - азотистый мартенсит.


2. Низкотемпературное цианирование

Низкотемпературное цианирование производится при температуре 540 ... 600 ? C, сопровождается преимущественным насыщением стали азотом. Проводится для инструментов с быстрорежущих, высокохромистых сталей и является окончательной отделкой. Продолжительность процесса обычно составляет 0,5 ... 2 часа, а толщина цианованого слоя достигает 0,15 ... 0,35 мм.

3. Применение

Цианирования применяют для повышения износостойкости и коррозионной стойкости деталей. Процесс цианирования по сравнению с процессом цементации требует намного меньше времени для получения слоя заданной толщины, характеризуется значительно меньшими деформациями и искривлением деталей сложной формы.

Основным недостатком цианирования является ядовитость цианистых солей.

По сравнению с цементацией высокотемпературное цианирование происходит с большей скоростью, приводит к меньшей деформации деталей, обеспечивает большую твердость и износостойкость.


См.. также

Источники

  • Хильчевский В. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учебное пособие. М.: Просвещение, 2002. - 328с. ISBN 966-06-0247-2
  • Лахтин Ю. М. Основы металловедения. - М.: Металлургия, 1988. - 320с.