Учебное пособие

Слесарное дело

§ 3. Цианирование

Цианированием называется процесс одновременного насыщения поверхностного слоя стали углеродом и азотом на глубину 0,1—0,2 мм (иногда до 2 мм) и выше с целью повышения твердости, износостойкости и выносливости поверхностного слоя.

Этот процесс может производиться в твердых, жидких и газовых средах. Наибольшее распространение получило цианирование в жидких и газовых средах.

В зависимости от температур, при которых осуществляют процесс, цианирование может быть высокотемпературным (750—950°С) и низкотемпературным (550°С).

Цианирование в твердой среде осуществляется аналогично твердой цементации, при этом в карбюризатор добавляют цианистые соли. Такое цианирование применяется главным образом для повышения механических свойств режущего инструмента. Цианирование придает металлу большую износостойкость, чем цементация.

Жидкое высокотемпературное цианирование применяют для повышения твердости и износостойкости поверхности деталей из конструкционной и углеродистой стали (упорные и регулировочные болты, винты, валики, зубчатые колеса). Процесс ведут при 900—950° С в расплавленных цианистых солях в течение 1—5 ч; глубина цианированного слоя 0,5—1,5 мм. После цианирования детали подвергают закалке и низкому отпуску.

Низкотемпературное жидкое цианирование применяют для повышения износостойкости и красностойкости режущего инструмента из легированных инструментальных сталей— быстрорежущих и высокохромистых.

Процесс ведется в расплавленных цианистых солях, имеющих температуру 550—570° С в течение 60—80 мин, глубина слоя 0,05—0,03 мм.

Газовое цианирование (нитроцементация) — процесс поверхностного насыщения деталей смесью, состоящей из науглероживающего (70—80%) и азотирующего газов (30—20%).

При высокотемпературной нитроцементации детали нагревают в газовой среде до 850—870° С и выдерживают в течение 3—4 ч, глубина слоя получается равной 0,4—0,6 мм. Такой способ цианирования применяют для мелких и сложной конфигурации деталей.

После нагрева в газовой среде детали сразу же закаливают.

Низкотемпературная нитроцементация применяется для режущих инструментов из инструментальной стали.

Детали предварительно подвергают закалке и отпуску, а затем нагревают до температуры 550—570° С, глубина упрочненного слоя 0,02—0,04 мм. При этом способе нитроцементации 1,5—3 ч.

По сравнению с жидким цианированием основное преимущество нитроцементации состоит в том, что позволяет регулировать глубину цианированного слоя.

Оксидированием называют процесс насыщения поверхностного слоя стали кислородом. Оксидирование производится для защиты изделий из стали от коррозии. Оксидирование производится в ваннах, наполненных смесью растворов едкого натра, натриевой селитры и нитрида натрия в определенных процентных соотношениях при температуре 130—145° С в течение 1—2 ч и более. После оксидирования поверхность детали для повышения коррозионной стойкости покрывают жировым веществом или лаком.

Фосфатированием называется процесс покрытия стальных деталей пленкой путем погружения в раствор сернокислого железа и марганца при температуре 100° С. Продолжительность процесса 1—2 ч. Фосфатирование применяют и для подготовки поверхности под лакокрасочное покрытие.

К выполнению операций термической и химико-термической обработки допускаются только лица, изучившие инструкцию по технике безопасности и прошедшие специальный инструктаж.