ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
...............................................
Промышленное
применение
упрочняющей
обработки деталей
машин
и
механизмов
методом
ионного азотирования
М.Н. Босяков,
кан д . ф из.-м ат. н а ук,
Д.В. Ж ук,
С П
« А ви ц е н н а И нтернеш нл » О О О ,
О.И.
Назарова,
И.Л. Поболь,
д -р техн. н а ук, Ф и зи ко -те хн и ч е ски й институт Н АН
Б ел аруси (М и н ск)
В наст оящ ее врем я в промы ш ленно р а зви т ы х ст ранах м ира
происходит переход от т радиционны х вы сокот ем перат ур-
ны х
видов
хим ико-т ерм ической
обработ ки,
т аких
как
ц е-
м ент ация и
нит роцем ент ация,
к процессам азот ирования.
К онт акт ная уст алост ная прочност ь нагруж енны х ст алей,
подвергнут ы х азот ированию ,
выше,
чем
после
поверхност -
ной
ТВ Ч -закалки,
а
износост ойкост ь
азот ированного
слоя
в 2 - 4 р а за выше, чем износост ойкост ь цемент ованного.
Новые
разработки
в
области
ионно-
плазменного азотирования (ИПА) позволя-
ют
избавиться
от
таких
недостатков
газо-
вого
азотирования,
как
большая
длитель-
ность
и
трудоемкость
процесса,
повышен-
ная хрупкость слоя, недостаточная контакт-
Рис. 1.
Азотирование
литьевых
форм из стали
4Х5МФС
и шестерен
из стали 40Х
5(81)2011 СВАРЩИК
пая выносливость упрочненного материала,
нестабильность
получаемых
результатов.
Пионером практического применения этого
метода химико-термической обработки ста-
ла немецкая фирма К1оскпег-1опоп в 1960-е
годы. Тогда же начались лабораторные ис-
следования ИПА в МВТУ им. Н.Э. Баумана
и
МАДИ.
Первая
опытно-промышленная
установка для
ионного азотирования дета-
лей авиационных двигателей в России была
создана на ФГУП ММПП «Салют».
Ионно-плазменное (или
ионное) азоти-
рование
это
химико-термическая
обра-
ботка деталей
машин,
инструмента,
штам-
повой
и
литьевой
оснастки,
обеспечиваю-
щая диффузионное насыщение поверхност-
ного
слоя
сталей,
чугуна,
сплавов
титана,
никеля,
алюминия
и других
металлов
азо-
том (или азотом и углеродом) при давлении
130-600 Па.
Принцип действия
ИПА заключается в
том,
что
в
разреженной
азотсодержащей
газовой среде между катодом (деталями) и
анодом (стенками вакуумной камеры) воз-
буждается
аномальный
тлеющий
разряд
(рис. 1
). Он образует активную среду (ионы
и атомы азота), обеспечивающую формиро-
вание в поверхностном слое металла азоти-
рованного слоя, состоящего из внешней ни-
тридной зоны
и
располагающейся
под ней
диффузионной зоны.
Технологическими
факторами,
влияю-
щими
на
эффективность
ИПА,
являются
температура
процесса,
продолжительность
насыщения, давление, состав и расход рабо-
чей
газовой смеси, а также плотность тока
разряда.
Однако
разряд должен
быть
ано-
мальным, т. е. вся поверхность обрабатыва-
емых изделий должна быть покрыта свече-
нием, а плотность разрядного тока должна
быть
больше
нормальной
плотности
для
данного давления с учетом эффекта нагрева
газа в катодной области разряда.
предыдущая страница 31 Сварщик 2011 05 читать онлайн следующая страница 33 Сварщик 2011 05 читать онлайн Домой Выключить/включить текст