Металдар мен қорытпаларды беттік беріктендіру. Химия-термиялық өңдеу

Химия-термиялық ө ң деу (ХТӨ) деп тетіктің беттік қ абатының қ ұ рамын, қ ұ рылымын жә не қ асиеттерін қ ажетті бағ ытта ө згерту мақ сатымен термиялық жә не химиялық ә сер етулер ү йлесуінен қ ұ ралатын ө ң деуді атайды. Жә не бұ л жерде металл материалының сә йкес элементпен (C, N, B, Cr, Si, Ti жә не т.б.), оны жоғ ары температурада сыртқ ы ортадан (қ атты, газды, булы, сұ йық) атомды кү йде диффузиялау жолымен, беттік қ анығ уы жү зеге асады.

ХТӨ техниканың ә р тү рлі салаларында кең пайдаланылуы машиналар мен механизмдердің кө пшілік тетіктері, максимум кернеулер металдың беттік қ абаттарында пайда болатын криогенді немесе жоғ ары температураларда тозу, кавитация, циклдік жү ктеме, коррозия жағ дайында жұ мыс істейтіндігімен тү сіндіріледі. Металдар мен қ орытпаларды беттік беріктендіру, сонымен қ атар коррозиядан қ орғ ау мақ сатымен ХТӨ машина тетіктерінің сенімділігі мен ұ зақ тұ рақ тылығ ын жоғ арылатады.

ХТӨ келесі ө зара байланысқ ан негізгі сатылар енеді: 1) белсенді атомдар-дың қ анық тыру ортасында пайда болуы жә не олардың ө ң делетін металл бетіне диффузиялануы; 2) пайда болғ ан белсенді атомдарды қ анық тыру бетімен адсорбциялау; 3) диффузия – адсорбцияланғ ан атомдардың металл ішінде жылжуы.

Диффузия процесінің дамуы, бастапқ ыдан химиялық қ ұ рамы, яғ ни қ ұ рылымы мен қ асиеттері бойынша ерекшеленетін тетік материалының қ анығ у бетіндегі қ абаты деп тү сінілетін диффузиялық қ абат пайда болуына ә келеді.

Қ анық тыратын белсенді орта ә сері тимеген диффузиялық қ абат астындағ ы тетік материалы ө зек деп аталады. Қ анық тыру бетінен ө зекке дейінгі ең қ ысқ а қ ашық тық диффузиялық қ абаттың жалпы қ алың дығ ын қ ұ райды. ХТӨ бақ ылау кезінде жиі жағ дайда диффузиялық қ абаттың тиімді қ алың дығ ын пайдаланады, мұ ндай қ алың дық деп қ анығ у бетінен негізгі параметрдің бекітілген шекті номинал мә німен сипатталатын ө лшеу учаскесіне дейінгі ең қ ысқ а қ ашық тық ты атайды. Қ абаттың негізгі параметрі деп берілген сынақ та қ анығ у бетінен қ ашық тық қ а байланысты сапа ө згеруінің критерийі болып табылатын материал параметрін атайды. Негізгі параметр ретінде не диффундицияланатын элемент шоғ ырлануын, не қ асиеттерін, не қ ұ рылымдық белгісін қ абылдайды. Ұ зақ тығ ы жалпы жә не тиімді қ алың дық айырмасымен анық талатын, ө зекке жанасатын диффузиялық қ абаттың ішкі бө лігін диффузиялық қ абаттың ө ту аймағ ы деп атайды.

Диффузиялық қ абат сұ лбасы:

Ө.А - ө ту аймағ ы; Ө – ө зек; 0χ - диффузиялық қ абаттың жалпы қ алың дығ ы; эχ - диффузиялық қ абаттың тиімді қ алың дығ ы; − па негізгі параметрдің бет жақ тағ ы мә ні; − эа тиімді қ алың дық ү шін белгіленген негізгі параметрдің шекті мә ні; ө зек ү шін негізгі параметр мә ні − са

ХТӨ ө те маң ызды кезең і – диффузия. Металдарда алмастыратын қ атты ерітінділер пайда болғ анда, диффузия негізінен бос орын механизмі бойынша ө теді. Енгізетін қ атты ерітінділер пайда болғ анда тү йін аралық тар диффузиясы механизмі жү зеге асады.

Болаттың кө міртегімен, азотпен жә не осы элементтер біріккендегі диффузиялық қ анық тырылуы – ө неркә сіпте кең тарағ ан химия-термиялық ө ң деу процестері.