Разработка урока по материаловедению с презентацией по теме "Химико-термическая обработка стали"

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Московской области

«Павлово-Посадский техникум»

 (ЭОСП)

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Тема: «Химико-термическая обработка стали»

Выполнила:

Скворцова Татьяна Владимировна,

преподаватель общетехнических дисциплин

г. Павловский Посад

2016г.
Тема: Химико-термическая обработка стали

(группа М 261, 1 курс)

Цели урока:

 Образовательная:

 - Изучить виды химико-термической обработки стали

 - Изучить режимы химико-термической обработки

Развивающая:

 - развить качество личности: любопытство и любознательность через занимательный материал; трудолюбие и аккуратность через работу в тетради и работу с учебником.

- мыслительные операции:  сосредоточить внимание через занимательный материал; память через работу с понятиями; умение сравнивать через сопоставление объектов; умение обобщать через привлечение учащихся к формулировке выводов по уроку.

Воспитательная: 

-Формирование ответственного отношения к порученному делу;

-Критическое мышление

-Трудолюбие, уверенность в себе.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма: групповая, индивидуальная.

 повторить основные понятия из темы «Термическая обработка»;  изучить сущность химико-термической обработки стали, виды химико-термической обработки стали (Цементация, азотирование, нитроцементация, диффузионная металлизация), цель, особенности, преимущества и недостатки.

Материально-техническое оснащение: компьютер, проектор, презентация по теме «Химико-термическая обработка стали».

Ход урока

1. Орг. момент
2. Актуализация знаний по теме «Термическая обработка стали»

Вопросы:

1.Что такое термическая обработка стали и чугуна?

- термической обработки стали и чугуна называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твердых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счет изменения внутреннего строения и структуры.

2.Назовите основные факторы термической обработки?

-температура, время, скорость нагрева и охлаждения.

3.Изобразите график термической обработки.

 

4.Назовите виды термической обработки металлов?

- собственно термическая обработка; химико-термическая обработка; термомеханическая обработка.

5.  С какой целью проводится термическая обработка?

-для изменения механических свойств стали (прочности, твердости, пластичности, вязкости).

6.Назовите основные виды собственно термической обработки стали.

-отжиг, закалка, отпуск.

7. Чем отличаются между собой отжиг, закалка и  отпуск?

-температурой нагрева, временем выдержки и способом охлаждения (вместе с печью или на воздухе).

3. Изучение нового материала

В ходе урока включаются слайды презентации  

- Вопрос: Чем термическая обработка стали отличается от химико-термической?

Химико-термической обработкой называется процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя деталей на небольшую глубину различными элементами (углеродом, азотом, хромом и др.) при нагревании.

Существует несколько видов химико-термической обработки сталей.

Насыщение поверхностного слоя детали углеродом называют цементацией, азотом — азотированием, одновременно углеродом и азотом — нитроцементацией, металлом — диффузионной металлизацией.

Цементация  

Цементация состоит в нагревании металлического  изделия в среде, легко отдающей углерод (древесный уголь, природные газы и др.).

- Вопрос: -Как вы считаете, в чем цель цементации?

Цель цементации — повышение твердости и износостойкости поверхности деталей. Цементации подвергают детали, изготовленные из малоуглеродистых сталей (0,1...0,3 % С) марок 10, 15, 20 или легированных малоуглеродистых сталей 15Х, 20Х, 18ХГТ и др. После цементации  производят  закалку изделия.

Цементацию проводят в твердых и газообразных углеродсодержащих средах.         

Цементация в твердой среде (карбюризаторе) состоит в следующем. Карбюризатором служат мелкие куски  древесного угля, покрытые углекислыми солями бария и натрия, которые ускоряют процесс цементации. Детали помещают в специальный стальной ящик,  засыпают со всех сторон карбюризатором и ящик накрывают крышкой. Расстояние между деталями и стенками ящика должно быть не менее 10...15 мм. Чтобы не было доступа, воздуха, разъем ящика обмазывают глиной. Затем ящик, помещают в термическую печь и нагревают до температуры 900...950°С в течение 7...10 ч. При этой температура древесный уголь разлагается и атомы углерода насыщают поверхности деталей на глубину 0,7..,1,5 мм. Ящик после цементации охлаждают на воздухе до температуры 300...400°С, извлекают из него детали, после чего про изводят термическую обработку деталей, как правило, закалку с последующим низким отпуском.

- Газовая цементация осуществляется нагреванием изделий в среде углеродсодержащих газов (природный газ или пропан-бутановая смесь). Газовая цементация— более эффективный процесс, чем цементация в твердом карбюризаторе, так как отпадает необходимость в ящиках, которые следует нагревать, процесс легче автоматизируется и более экономичен.

 Т=920-930°С.  Выдержка 3-4 часа

 Кроме того, можно непосредственно из печи, где производится цементация, выполнять термообработку деталей. Время на цементацию и термообработку сокращается более чем в два раза. Цементации подвергаются стальные детали, работающие на истирание и испытывающие ударные нагрузки: валики, зубчатые колеса, поршневые пальцы, кулачки, пальцы звеньев гусениц и др.

Азотирование  

Азотирование осуществляется в среде газообразного аммиака при температурах 500...650°С, при которых аммиак NH₃ разлагается на азот и водород 2NНз→2N+6Н. Образовавшийся атомарный азот проникает в поверхностный слой детали и образует с железом и другими элементами твердые соединения — нитриды Fe₄N, Fe₃N, Cr₂N, A1N и др. В результате азотирования повышаются твердость, износостойкость, коррозионная стойкость поверхности детали.

Азотирование проводят по одноступенчатому режиму при нагреве   детали до Т= 500...700°С   в атмосфере   аммиака, выдержка  90 часов; 

 или по двухступенчатому режиму:

 Т =  500...520°С с выдержкой 15-20 часов, 

 Т =  550...570°С,  с выдержкой  20-25 часов.

Толщина слоя  0,3-0,6 мм.

Твердость, азотированного слоя сохраняется при нагревании до температуры 600...650°С.

Азотированию подвергают детали, изготовленные из среднеуглеродистых легированных сталей марок 35ХМЮА и 38ХМЮА.

Твердость, азотированного слоя сохраняется при нагревании до температуры 600...650°С. Азотированию подвергают шестерни, цилиндры мощных двигателей, шейки коленчатых валов, многие детали станков.   

Нитроцементация

При нитроцементации изделия нагревают в течение 8...10 ч при температуре 850...870°С в газовой смеси, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. Поверхностный слой изделия насыщается азотом и углеродом на глубину 0,25... 1 мм. В   результате   нитроцементации повышаются твердость и износостойкость деталей. После нитроцементации производят закалку. Нитроцементации подвергают детали сложной конфигурации,   например   всевозможные  шестерни,  склонные  к короблению, шестерни привода масляного насоса в автомобилестроении, пальцы задних рессор, валики и т.д.

Диффузионная металлизация  

Диффузионная металлизация — насыщение поверхностного слоя деталей металлами (легирующими элементами) — хромом, алюминием, кремнием, бором и др. Цель диффузионной металлизации — повышение  жаростойкости, коррозионной стойкости, износостойкости и твердости. Процессы осуществляются при температуре 900...1150°С. Изделия помещают в порошкообразные смеси железа с легирующими элементами.    Для создания защитной от окисления среды в порошкообразные   смеси добавляют хлорид аммония NH₄CI.

Более эффективно диффузионная металлизация проходит при использовании вместо порошкообразных смесей железа с легирующими элементами соответствующих хлористых соединений легирующих металлов (А1С1з, СгCl₂, SiCl₄ и т.д.), которые при высоких температурах диссоциируют, и поверхность изделий насыщается легирующими металлами. Продолжительность металлизации составляет 6... 12 ч.

В зависимости от насыщающего элемента процесс диффузионной металлизации имеет определенное название, так, насыщение хромом — хромирование, алюминием — алитирование, кремнием - силицирование, бором — борирование и т. д.ованных сталей.марок 35ХМЮА и 38ХМЮА.

Алитирование

Алитирование -  это процесс  диффузионного насыщения поверхностного слоя  стали алюминием.

Алитирование проводят в  средах:твердых и жидких.

 Цель: для повышения  жаростойкости, окалиностойкости и коррозионной  стойкости  в  атмосфере  и  морской  воде.

Алитирование в твердой среде при Т =  850 -900 С⁰. Время выдержки  от 3-12часов. Толщина слоя  0,3 – 0,5 мм

Алитирование в твердой среде при Т =  750 -800 С⁰. Время выдержки  от  45 – 90 минут.Толщина слоя  0,20  – 0,35 мм

Алитированию подвергают трубы, инструмент для литья цветных сплавов, чехлы термопар, детали газогенераторных   машин   и   т.д

Хромирование

Хромирование  - это процесс  диффузионного насыщения поверхностного слоя  стали хромом.

Цель: получение высокой твердости, износостойкости,  жаростойкости  и  коррозионной стойкости поверхности стальных изделий.

Хромирование проходит  в твердой, жидкой и газовой средах.Жидкостное хромирование  проводят путем нагрева детали в ванне:

Т =  900 -1100 С⁰ Время выдержки  от 5-20 часов. Глубина слоя  0,1 – 0,3 мм. Хромирование применяют для пароводяной арматуры, клапанов, вентилей.

        Силицирование

Силицирование–процесс    химико-термической  обработки,  заключающийся  в диффузионном  насыщении поверхностного  слоя стали кремнием.

Цель-   получение коррозионной  стойкости  и жаростойкости   поверхности стальных деталей.

Силицирование проводят в газовых средах   при Т = 950—1100 °C, выдержка 2-5 часов, глубина слоя 0,6- 1,4 мм.

Борирование

Борирование- это процесс химико-термической обработки   заключающийся в диффузионном  насыщении поверхностного слоя стали бором.

Цель: повышение износостойкости  (в условиях сухого трения, скольжения со смазкой и без смазки, абразивного  изнашивания), повышение   коррозийной   стойкости железоуглеродистых    сплавов   во   многих агрессивных   средах   и   жаростойкости  при температурах   ниже   850 С⁰

Борированию подвергают детали, применяемые в оборудовании нефтяной промышленности: втулки нефтяных насосов. Недостаток – слой обладает хрупкостью. Газовое борирование проводят в специальных установках  за счет  разложения газообразных соединений бора. Газовое  борирование   проводят   при Т=800-850°С.   Время выдержки от 2 до 6 ч. Толщина слоя  от  0,5 -1мм.

4.Работа с учебником

Группа делится на три подгруппы (по рядам). Каждая подгруппа подробно изучает один из видов химико –термической обработки: 1 ряд- азотирование, 2 ряд – нитроцементация, 3 ряд – диффузионная металлизация. Обучающиеся изучают виды химико-термической обработки стали по плану, записывая ответы в тетрадь (или заполняя форму таблицы):

1. Определение
2.  Цель
3.  Ход процесса (среда, температура, время)
4.  Преимущества, недостатки
5. Марки сталей, детали

5.Закрепление.

 Работа по рабочей тетради (Е.Н. Соколова Материаловедение):

- выполнить задания – стр. 37 (задания 35,36,37).

                                      стр. 38 (задания  40, 41,42,43, 46)

Приложение №1

Химико-термическая обработка стали

Вид	Поверхностный слой изделия насыщают …….	Детали, подвергаемые, химико-термической обработке	цель	виды	Оборудование химико-термической обработки	Примечание (особенности, преимущества, недостатки)
Цементация	Углеродом	детали из низкоуглеродистой стали (10, 15, 20) и легированной – 15Х, 20Х, 18ХГТ	Повышение твердости и износостойкости поверхности деталей	1. В твердой среде 2. В газовой среде	1. Специальный стальной ящик, заполненный карбюризатором 2.Природный газ, пропан-бутановая смесь.	1. Температура нагрева – 900-950 °С  в течение 7-10 ч. Охлаждение – на воздухе до температуры 300-400 °С
Азотирование	Азотом	Детали из среднеуглеродистых легированных сталей марок 35ХМЮА и 38ХМЮА	Для придания поверхностному слою высокой твердости, износостойкости и устойчивости против коррозии	В атмосфере аммиака		Преимущества: -более высокая твердость и износостойкость поверхностного слоя -высокие коррекционные свойства -после азотирования не требуется закалка Недостатки: -более высокая длительность процесса -применение дорогостоящих легированных сталей
Нитроцементация (цианирование)	Азотом и углеродом	Шестерни, цилиндры мощных двигателей, шейки коленчатых валов, многие детали станков	Повышение твердости и износостойкости деталей	1.В расплавленных солях, содержащих цианистый натрий или цианистый калий 2.В газовой среде (природный газ и аммиак)		Преимущества: -более высокая твердость и износостойкость цианированного слоя -более высокое сопротивление коррозии -меньше деформация и коробление деталей сложной формы -выше производительность Недостатки: -высокая стоимость -высокая токсичность цианистых солей
Диффузионная металлизация: -алитирование -хромирование -силицирование -борирование	-Алюминием Хромом Кремнием Бором	-Детали из углеродистых сталей, работающих при высокой температуре -Изделия из сталей любых марок -Для деталей, используемых в химической и нефтяной промышленности -для деталей, работающих в различных средах	Жаростойкость окалиностойкость износостойкость	1.В твердой среде В расплавленном металле 2.В газовой среде		Толщина слоя составляет 0,2-1,0 мм Толщина слоя составляет 0,2 мм Толщина слоя составляет 0,3-1,0 мм Толщина слоя составляет 0,4 мм

• 1 слайд

  Дисциплина: Материаловедение ( группа М 261)
  Химико – термическая
  обработка
  

• 2 слайд

  
  Цель занятия:
  
  1.Повторить основные понятия из темы «Термическая обработка»
  2. Изучить :
  сущность химико- термической обработки стали.
  виды химико-термической обработки и диффузионной металлизации.
  

• 3 слайд

  Вопрос 1
  Определение: «Термическая обработка стали»?
  Термической обработкой стали называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твердых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счет изменения внутреннего строения и структуры
  

• 4 слайд

  Вопрос 2
  Назовите основные факторы термической обработки?
  
  температура
  время
  скорость нагрева и охлаждения
  
  

• 5 слайд

  Вопрос 3
  Назовите виды термической обработки металлов?
  
  химическая обработка
  химико – термическая обработка
  термомеханическая обработка
  

• 6 слайд

  Вопрос 4
  С какой целью проводится термическая обработка?
  
  для изменения механических свойств стали(прочности, твердости, пластичности, вязкости)
  

• 7 слайд

  Вопрос 5
  Объясните понятие слова: Диффузия
  
  Диффузия –  это перемещение адсорбированных атомов вглубь изделия
  

• 8 слайд

  Вопрос 6
  Назовите основные виды термической обработки стали?
  
  отжиг
  закалка
  отпуск
  
  

• 9 слайд

  Вопрос 7
  Чем отличаются между собой отжиг, закалка, отпуск?
  
  температурой нагрева
  временем выдержки
  способом охлаждения(вместе с печью или на воздухе)
  

• 10 слайд

  Химико-термической обработкой (ХТО) называется процесс поверхностного насыщения металлических (а в ряде случаев и неметаллических) материалов различными элементами, путем их диффузии из внешней среды при высокой температуре.
  Цель химико - термической обработки : поверхностное упрочнение металлов и сплавов и повышение их стойкости против воздействия внешних агрессивных сред при нормальной и повышенной температурах.
  
  

• 11 слайд

  Толщина диффузионного слоя зависит от:
  
  температуры нагрева,
  продолжительности выдержки при насыщении
  концентрации диффундирующего элемента на поверхности.
  
  После процесса диффузии детали могут быть сразу готовы к использованию или должны подвергаться дополнительной термической обработке.
  
  

• 12 слайд

  Диффузионное насыщение поверхности деталей проводят различными элементами:
  углеродом, азотом, хромом, алюминием, кремнием и др.
  В зависимости от того каким элементом проводят насыщение процесс называют цементацией (углерод), азотированием (азот), хромированием (хром), силицированием (кремний) и т.д.
  
  

• 13 слайд

  Наиболее распространенными видами химико-термической обработки являются 
  1 цементация
  2 нитроцементация
  и цианирование
  3 азотирование
  4 борирование
  5. диффузионная металлизация
  
  

• 14 слайд

  Ц е м е н т а ц и я
  Цементация (науглероживание) — 
  Процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали углеродом.
  Цель  цементации  - повышение твердости, износостойкости, также повышение пределов контактной выносливости поверхности изделия при вязкой сердцевине, что обеспечивает выносливость изделия в целом при изгибе и кручении
  

• 15 слайд

  Цементация
  Цементации подвергаются детали с низким содержанием углерода до 0,25%.
  Цементацию можно проводить в твердых, жидких и газовых средах, которые называются карбюризаторами.
  

• 16 слайд

  Твердая цементация
  Твердая цементация производится в
  специальных ящиках, в которых детали укладываются попеременно с карбюризатором (древесный уголь и торфяной кокс с углекислым барием и кальцинированной содой). Ящики закрываются крышками и замазываются огнеупорной глиной , чтобы не было доступа воздуха. Затем ящик помещают в термическую печь и нагревают до температуры 900—950°С . Ящик после цементации охлаждают на воздухе до температуры 300—400°С , извлекают из него детали, производят термическую обработку деталей, закалку с последующим низким отпуском.
  
  
  
  
  
   
  
  

• 17 слайд

  Печь для твёрдой цементации
  

• 18 слайд

  Недостатки цементации в
  твердом карбюризаторе:
  
  значительные затраты времени (для цементации на глубину  0,1мм затрачивается 1 ч);
  низкая производительность процесса;
  громоздкое оборудование;
  сложность автоматизации процесса.
  
  
  
  

• 19 слайд

  Жидкая цементация
  Жидкая цементация - предназначена для мелких деталей(болты, винты, шпильки и т.д.)
  Жидкая цементация проводится путём погружения детали в печь с раствором бензина(керосина)+BaCl2= CnHm.
  Тц = 840—860°С
  Время выдержки = 6ч
  Охлаждение – воздух
  

• 20 слайд

  Печь для жидкой цементации
  

• 21 слайд

  Газовая цементация
  
  В качестве газообразного карбюризатора применяется
  газ СН4 или С3Н8.
  Тц = 920—930°С
  время выдержки 3 - 4 часа
  охлаждение - воздух
  

• 22 слайд

  Печь для газовой цементации
  

• 23 слайд

  
  Газовая цементация
  
  Преимущества способа:
  возможность получения заданной концентрации углерода в слое (можно регулировать содержание углерода, изменяя соотношение составляющих атмосферу газов);
  сокращение длительности процесса за счет упрощения последующей термической обработки;
  возможность полной механизации и автоматизации процесса
  
  

• 24 слайд

  Цементация применение
  В машиностроении и авиационной промышленности - цементируются детали, подвергающиеся большому трению или ударам, например, шарнирные валки, шейки осей, гайки, винты и др., 
  Цементация в твердом карбюризаторе применяется в мелкосерийном производстве.
  Газовая цементация применяется в серийном и массовом производстве..
  
  
  

• 25 слайд

  Нитроцементация
  Нитроцементация — это
  процесс диффузионного насыщения
  поверхностного слоя стали
  одновременно углеродом и азотом.
  
  Цель: повышение износостойкости и коррозионной стойкости, а также прочности стальных деталей.
  
  

• 26 слайд

  Нитроцементация
  При нитроцементации изделия
  нагревают в течении 8-10 часов при температуре 840—860°С в среде
  природного газа и аммиака.
  Поверхностный слой глубиной 0,25-1мм. Глубина слоя зависит от температуры и продолжительности выдержки
  После нитроцементации следует закалка, затем проводят отпуск при 160 – 180 ˚С.
  
  

• 27 слайд

  Применение процесса нитроцементации
  для упрочнения зубчатых колес
  высокое содержание остаточного аустенита обеспечивает хорошую прирабатываемость например, не шлифуемых автомобильных шестерен, что обеспечивает их бесшумность.
  для инструментальных (в частности, быстрорежущих) сталей;
  для деталей сложной
  конфигурации, склонных
  к короблению.
  Нитроцементация характеризуется безопасностью в работе, низкой стоимостью.
  
  
  
  
  

• 28 слайд

  Цианирование
  Цианирование - процесс
  диффузионного насыщения поверхностного слоя стали
  одновременно углеродом и азотом в расплавленной цианистой соли.
  
  Цель: повышение поверхностной твердости, износостойкости, предела выносливости при изгибе и контактной выносливости.
  
  

• 29 слайд

  Цианирование
  В зависимости от используемой
  среды различают цианирование в:
  твердых средах;
  жидких средах;
  газовых средах.
  В зависимости от температуры нагрева
  цианирование подразделяется на
  низкотемпературное и высокотемпературное .
  

• 30 слайд

  Цианирование
  Цианирование в жидких средах
  производят с расплавленными
  солями в ваннах .
  Газовое цианирование производится
  в специально герметически закрытых печах.
  Высокотемпературное цианирование проводят при Т= 800…950 С ,
  выдержка от 1,5 до 6 часов.
  Глубина слоя от 0,5 до 2мм.
  После высокотемпературного цианирования детали подвергают закалке и низкому отпуску.
  
  

• 31 слайд

  Цианирование
  Применяют в автомобильной и
  тракторной промышленности для
  мелких деталей из среднеуглеродистых сталей, работающих при небольших удельных нагрузках, а также для режущего инструмента из быстрорежущей стали.
  Для упрочнения валов, осей, зубчатых колёс и других деталей, работающих при значительных знакопеременных нагрузках.
  Основным недостатком цианирования является ядовитость цианистых солей.
  
  
  

• 32 слайд

  Азотирование
  Азотирование —  процесс
  химико- термической обработки, заключающейся в диффузионном
  насыщении поверхностного слоя стали азотом.
  
  Цель: повышение твердости, износостойкости и повышения коррозионной стойкости (антикоррозийное азотирование)
  
  

• 33 слайд

  Азотирование
  Азотированию подвергаются детали, изготовленные из среднеуглеродистых легированных сталей марок 35ХМЮА и 38ХМЮА (цилиндров двигателя, насосы, зубчатых колес, валов, гильз и детали штампов).
  Твердость и толщина азотированного слоя зависит от температуры. Чем выше температура, тем глубже слой, но меньше твердость.
  
  

• 34 слайд

  Азотирование
  Азотирование проводят по одноступенчатому режиму при нагреве детали до
  Т= 500...700°С в атмосфере аммиака
  выдержка 90 часов
  или по двухступенчатому режиму:
  Т = 500...520°С с выдержкой 15-20 часов,
  Т = 550...570°С, выдержка 20-25 часов.
  Толщина азотированного слоя 0,3-0,6 мм.
  
  

• 35 слайд

  Борирование
  Борирование - это процесс
  химико-термической обработки заключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали бором.
  Цель:
  повышение износостойкости  (в условиях сухого трения, скольжения со смазкой и без смазки, абразивного изнашивания и т.п).
  повышение коррозийной стойкости железоуглеродистых сплавов во многих агрессивных средах и жаростойкости при температурах ниже 850 С0
  

• 36 слайд

  Борирование
  Методы борирования:
  газовое
  жидкостное
  Газовое борирование проводят в
  специальных установках за счет
  разложения газообразных соединений бора. Газовое борирование проводят при
  Т=800-850°С.
  Время выдержки от 2 до 6 ч.
  Глубина слоя от 0,5 -1мм.
  

• 37 слайд

  Борирование
  Борированию подвергают детали
  применяемые в оборудовании нефтяной промышленности : втулки, подшипники и рабочие колеса, погружные центробежные насосы, диски турбобура, вытяжные, гибочные и формовочные  штампы, детали пресс-форм машин, литья под давлением и  детали из углеродистых и легированных сталей с различным содержанием углерода 
  

• 38 слайд

  Диффузионная металлизация
  В настоящее время все
  большее распространение получают процессы многокомпонентного диффузионного насыщения.
  Диффузионная металлизация — это процесс насыщения поверхности стали алюминием, хромом, цинком и другими металлами, придающими ей те или иные свойства.
  Цель: повышение жаростойкости, коррозионной стойкости, износостойкости и твердости.
  

• 39 слайд

   Диффузионную металлизацию можно проводить в твёрдых, жидких, газообразных средах.
  При диффузионной металлизации в твердых средах применяют порошкообразные смеси, состоящие из ферросплавов с добавлением хлористого аммония в количестве 0,5-5%.
  Жидкая диффузионная металлизация осуществляется погружением детали в расплавленный металл (цинк, алюминий и др).
  При газовом способе насыщения применяют летучие хлористые соединения металлов, образующиеся при взаимодействии хлора с металлами при высоких температурах .
  
  

• 40 слайд

  Диффузионная металлизация
  (алитирование)
  Наиболее изученным в настоящее
  время является процесс алитирования.
  Алитирование - это процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали алюминием.
  Алитирование проводят в средах:твердых и жидких.
  Цель: для повышения жаростойкости, окалиностойкости и коррозионной стойкости в атмосфере и морской воде.
  Алитирование в твердой среде при
  Т = 850 -900 С0
  Время выдержки от 3-12часов
  Глубина слоя 0,3 – 0,5 мм
  Алитирование в твердой среде при
  Т = 750 -800 С0
  Время выдержки от 45 – 90 минут
  Глубина слоя 0,20 – 0,35 мм
  
  

• 41 слайд

  Диффузионная металлизация
  (хромирование)
  Хромирование - это процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали хромом
  Цель: получение высокой твердости, износостойкости, жаростойкости и коррозионной стойкости поверхности стальных изделий.
  Хромирование проходит в твердой, жидкой и газовой средах.
  Жидкостное хромирование проводят путем нагрева детали в ванне:
  Т = 900 -1100 С0
  Время выдержки от 5-20часов
  Глубина слоя 0,1 – 0,3 мм
  
  
  

• 42 слайд

  Диффузионная металлизация
  (силицирование)
  
  Силицирование - процесс химико-термической обработки, заключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали кремнием.
  Цель: получение коррозионной стойкости и жаростойкости поверхности стальных деталей
  Силицирование проводят в газовых средах при
  Т = 950—1100 °C,
  выдержка 2-5 часов
  глубина слоя 0,6- 1,4 мм.
  
  .
  .
  
  

• 43 слайд

  Силицирование
  Применение:
  Силицированию подвергают детали, используемые в оборудовании химической, бумажной и нефтяной промышленности(валики насосов, 
  трубопроводы, арматура, гайки, болты) и деталей, работающих в агрессивных средах.
  После силицирования детали устойчивы к работе в азотной серной и соляной кислотах.
  

• 44 слайд

  Диффузионная металлизация
  Применение металлизации, используются для нанесения защитного слоя на подложки из различных металлов, сплавов и неметаллических материалов (пластмассы, стекла, керамика, бумага, ткани и др.).
  Металлизация находит применение в электротехнике, радиоэлектронике, оптике, ракетной технике, автомобильной промышленности, судостроении, самолётостроении и др. областях техники.
  Алитированию подвергают трубы, инструмент для литья цветных сплавов, чехлы термопар, детали газогенераторных машин и т.д.
  Хромирование применяют для пароводяной арматуры, клапанов,
  вентилей.
  

• 45 слайд

  Прогрессивные технологии и оборудование для ресурсосберегающих и безотходных процессов химико-термической обработки
  Ионное азотирование и кабонитирование
  Процесс осуществляется в азотсодержащей газовой среде под воздействием тлеющего электрического разряда между катодом (деталями) и анодом (стенками вакуумной камеры). В результате формирования активной плазмы — ионизированного газа активно образуются различные модификации диффузионных покрытий, обладающие высоким качеством.
  

• 46 слайд

  Сферы применения технологий ионного азотирования и карбонитрирования весьма обширны, это без исключения все отрасли промышленности.
  Ионно плазменное азотирование
  

• 47 слайд

  Автоматическая линия служит для термической и химико-термической обработки
  

• 48 слайд

  Основные преимущества и отличия новых технологий в сравнении с существующими процессами ХТО
  Экологическая чистота, безвредность и безотходность процессов;
  Ресурсосбережение за счет резкого сокращения электроэнергии в 2-5 раз и рабочих газов в 100-200 раз ;
  Повышение производительности, снижение трудоёмкости и себестоимости обработки в 2-4 раза;
  Повышение качества покрытий за счет равномерного, регулируемого и бездефектного формирования упрочненных слоёв; и т.д.
  
  

• 49 слайд

  Вопросы для закрепления материала
  1.В чем отличие химико-термической обработки от термической?
  2.Какие химико-физические свойства обеспечиваются при химико- термической обработке?
  3.Виды химико- термической обработки?
  4.Что называется твердостью, износостойкостью, прочностью, вязкостью, пластичностью, упругостью?
  5.Чем обусловлена твердость цементационного слоя?
  6.Напишите марки углеродистой стали для цементации?
  7.Что называется карбюризатором?
  
  
  

• 50 слайд

  Вопрос 1
  Перемещение адсорбированных атомов вглубь изделия это:
  1.Адсорбция
  2.Диссоциация
  3.Диффузия
  

• 51 слайд

  Вопрос 2
  Какие факторы влияют толщину диффузионного слоя?
  температуры нагрева,
  продолжительности выдержки при насыщении
  концентрации диффундирующего элемента на поверхности.
  
  

• 52 слайд

  Вопрос 3
  Интенсивность процесса диффузионного насыщения при химико- термической обработке зависит от:
  1. теплоты активации
  2. температуры ХТО
  3. скорости нагрева
  4. времени выдержки
  
  

• 53 слайд

  Вопрос 4
  Насыщение поверхностного слоя деталей металлами (легирующими элементами) - хромом, алюминием, кремнием, бором и др.
  1. Цементация
  2. Диффузионная металлизация
  3. Силицирование
  4. Азотирование
  

• 54 слайд

  Вопрос 5
  Температура какого процесса ниже на 100 ˚С при росте диффузионного слоя на глубину 0,5 мм и практически одинаковой скорости роста
  
  нитроцеменитрованного
  цементированного
  

• 55 слайд

  Вопрос 6
  Процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя алюминием это:
  1.Силицирование
  2. Диффузионная металлизация
  3.Алитирование
  4.Цементация
  

• 56 слайд

  Вопрос 7
  Процесс диффузионного насыщения поверхности кремнием это:
  1.Силицирование
  2. Цианирование
  3.Алитирование
  4.Цементация
  
  

• 57 слайд

  Вопрос 8
  Химико-термическая обработка, при которой поверхность насыщается одновременно углеродом и азотом.
  1.Силицирование
  2. Цианирование
  3. Алитирование
  4. Цементация  
  

• 58 слайд

  Вопрос 9
  Азотирование детали повышает:
  1. износостойкость
  2. ударную вязкость
  3. относительное удлинение
  4. относительное сужение
  
  

• 59 слайд

  Вопрос 10
  Азотирование является процессом предварительной термообработки или проводится на готовых изделиях?
  
  Проводится на готовых изделиях
  

• 60 слайд

  Диффузионная металлизация