Виды Химико-Термической Обработки: Решение Задачи

Химико-термическая обработка (ХТО) — это процесс изменения химического состава, структуры и свойств поверхностного слоя металла путем сочетания термического и химического воздействия. Ниже приведены основные виды ХТО, которые можно переписать в тетрадь: 1. Цементация Это процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом. Цель: получение высокой твердости поверхности при сохранении вязкой сердцевины. Применяется для деталей, работающих на износ и при ударных нагрузках (зубчатые колеса, валы). Содержание углерода в слое обычно доводят до: \[ C = 0,8 \dots 1,2 \% \] 2. Азотирование Это процесс насыщения поверхности стали азотом. Цель: повышение твердости, износостойкости и коррозионной стойкости. Преимущество: высокая твердость сохраняется при нагреве до \( 500 \dots 600 ^\circ C \). 3. Цианирование и нитроцементация Это процессы одновременного насыщения поверхности углеродом и азотом. Нитроцементация проводится в газовой среде, а цианирование — в расплавах солей, содержащих группу \( CN \). Цель: повышение износостойкости и усталостной прочности. 4. Диффузионная металлизация Это процесс насыщения поверхности металла различными металлами (алюминием, хромом, кремнием и др.). Основные виды: - Алитирование (насыщение алюминием) — для повышения жаростойкости. - Хромирование (насыщение хромом) — для коррозионной стойкости и твердости. - Силицирование (насыщение кремнием) — для кислотоупорности. 5. Борирование Это процесс насыщения поверхности бором. Цель: достижение исключительно высокой твердости и износостойкости, а также стойкости к коррозии в агрессивных средах. Общая формула глубины диффузионного слоя \( h \) в зависимости от времени \( \tau \) и коэффициента диффузии \( D \): \[ h \approx k \cdot \sqrt{D \cdot \tau} \] где \( k \) — коэффициент пропорциональности.