Глава 5.5 / 5.5.2 / 5.5.2.1. Химико-термическая обработка
Химико-термическая обработка — это процесс поверхностного насыщения деталей различными элементами путем их диффузии из внешней среды. Процесс химико-термической обработки состоит из трех стадий:
- диссоциации, которая заключается в распаде молекул и образовании активных атомов диффундирующего элемента. Например, диссоциация оксида углерода с образованием атомарного углерода (2СО СО2 + С), аммиака с образованием атомарного азота (2NH3 → ЗН2 + 2N); [list_item] адсорбции, т.е. осаждения активных атомов диффундирующего элемента на поверхности;
- диффузии, т.е. проникновения насыщающего элемента вглубь металла.
Толщина диффузионного слоя зависит от температуры, продолжительности выдержки и концентрации диффундирующего элемента на поверхности детали (рис. 5.22).
Скорость диффузии и, следовательно, толщина слоя возрастают с повышением температуры и длительности процесса ХТО. При этом наблюдается параболическая зависимость от времени (рис. 5.22, а), а от температуры — значительно более сильная — экспоненциальная (рис. 5.22, б). Поэтому повышение температуры более эффективно увеличивает величину слоя.
Рис. 5.22. Зависимость толщины диффузионного слоя от параметров процесса: а — времени; б — температуры
В промышленности наиболее широко применяют следующие виды ХТО: цементацию, азотирование, нитроцементацию (цианирование), а также диффузионную (в отличие от гальванической) металлизацию.