Оптимизация технологического процесса изготовления детали «Корпус», которая входит в узел фурма (инжектор) автоматизированная (Исследовательская часть дипломного проекта), страница 18

Вместе с тем положительное влияние оксидирования может быть больше создаваемого одним лишь снятием напряжений, так как оно значительнее, если инструменты предварительно под­вергали азотированию или цианированию. Показано, что отпуск инструментов после химико-термической обработки вы­зывает старение в результате которого дополнительно возрастают твердость (на НV 100—400) и износостойкость поверхностного слоя. Максимальный эффект наблюдается после нагрева 200—300° С.

Тонкая окисная пленка удерживает смазку, немного умень­шает налипание и понижает коэффициент трения или повы­шает температуру адгезии. Но она непрочно сцеплена с металлом, не обладает износостойкостью и снимается уже в начале работы инструмента. Поэтому ее главная роль после промасливания — защита от коррозии при хранении на складе.

1.8.4. Борирование.

Борирование выполняют чаще всего электролизом в расплаве буры (Na₂B₄O₇) чаще при: 950—980 для углеродистых и 1000— 1050° С для легированных сталей; катодом служит обраба­тываемый инструмент, а анодом — угольный (графитовый) элек­трод.

Борирование создает очень высокую микротвердость: 1800— 2000 HV у углеродистых сталей, до 2500 HVу легированных сталей ХВСГ, ХВГ, до 2800 HV у сталей Х12М, Х12Ф1 и до 2800—3300 HV у быстрорежущих. Высокая твердость сохраняется до 900° С. Толщина слоя 0,4—0,8 мм; она уменьшается с увеличением содержания углерода. Легирующие элементы уменьшают толщину образующегося слоя. Она не пре­вышает 0,04—0,06 мм у сталей с высоким содержанием вольфрама или хрома, что в два раза меньше, чем у сталей, содержащих 1—2% легирующих элементов. Толщина слоя у угле­родистых сталей с 1% С при сохранении мелкого зерна 0,12— 0,18 мм.

Микроструктура борированного слоя — иглы боридов, ориен­тированные в глубь металла; непосредственно на поверхности воз­никает слой борида FеВ, а ниже — борида Fe₂В, несколько мень­шей твердости и хрупкости.

Недостатки борирования, ограничивающие его применение для ряда инструментов, — повышенная хрупкость слоя; она зна­чительнее, чем у азотированного или цианированного и цементованного слоев. Закалка, вызывающая повышенные объемные из­менения, может привести к образованию трещин в слое. Кроме того, шлифование после борирования сильно затруднено.

Борирование рационально выполнять перед закалкой или совмещать, что удобнее, с закалкой. По этим причинам для борирования более пригодны малодеформирующиеся стали.

.

1.8.5. Диффузионное хромирование.

Его выполняют при 950—1050° С, 3—4 ч, чаще в смеси порош­ков: 50% низкоуглеродистого феррохрома (или хрома), 48—49% окиси алюминия и 1 % хлористого аммония.

Толщина слоя — небольшая: 0,02—0,05 мм. Она немного повышается с увеличением доли феррохрома в смеси.

Слой состоит из карбидов М₂₃С₆ и М₇С₃ и карбонитридов с небольшим количеством а-фазы. Непосредственно на его поверхности образуется тонкая защитная пленка окислов хрома, а под ним α-фаза, насыщенная хромом.

Микротвердость слоя — высокая: HV > 1800; она возрастает с увеличением содержания углерода. Износостойкость хромированного слоя больше, чем цементованного или азотиро­ванного.

Прочность сцепления слоя с металлической основой значи­тельная.

Хромированный слой имеет также высокую окалиностойкость и стойкость против коррозии в водных растворах азотной и ор­ганических кислот.

Свойства слоя сохраняются до 950—1000° С. Лишь под воздействием очень длительной выдержки при этих температурах хромированный слой постепенно рассасывается.

На результаты хромирования наиболее сильно влияет угле­род, оказывающий тормозящее влияние на диффузию хрома.Он уменьшает толщину слоя, но способствует увеличению в нем кон­центрации хрома и повышению твердости (см. рис. 338). Концен­трация хрома на поверхности составляет 40% при 0,15—0,20% С и до 54% при 0,2—0,3% С.

При хромировании наблюдается диффузия углерода из близ­ких к поверхности слоев навстречу поступающему хрому. Вслед­ствие этого в углеродистых и менее легированных сталях под наружным хромированным слоем может располагаться обезуглероженная зона, что снижает прочность и износостойкость и за­трудняет хромирование инструментов небольшой толщины.