Цианирование

Цианирование — процесс химико-термической обработки, за­ключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом и азотом в расплавленных цианистых солях. Результаты цианирования определяются глубиной слоя, а также концентрацией углерода и азота в поверхностном слое и зависят от температуры и продолжительности процесса. Повышение тем­пературы приводит к увеличению содержания углерода в слое, сни­жение — к росту содержания азота. Глубина цианированного слоя с повышением температуры возрастает. В зависимости от темпера­туры различают три вида цианирования: низко-, средне- и высоко­температурное.

Низкотемпературное цианирование производят при 550-570 °С в соляных ваннах, содержащих 40 % цианистого калия (KCN) и 60 % цианистого натрия (NaCN), через которые пропускают су­хой воздух. Насыщение стали азотом в этом случае происходит в большей степени, чем углеродом. Низкотемпературное цианиро­вание применяют в целях повышения твердости, износостойкости и теплостойкости инструмента из быстрорежущей стали, а также деталей из среднеуглеродистых сталей. Продолжительность про­цесса 0, 5-3 ч. Глубина цианированного слоя 0, 015-0, 04 мм. Среднетемпературное цианирование выполняют при 800-820 °С в рас­плавленных солях, содержащих 40 % цианистого натрия (NaCN), 40 % хлористого натрия (NaCl) и 20 % кальцинированной соды (Na₂CО₃). Продолжительность процесса 30-90 мин. Глубина циа­нированного слоя 0, 15-0, 35 мм. Детали закаливают прямо из ци­анистой ванны, а затем отпускают при 180-200 °С. Твердость ци­анированного слоя после термической обработки 52-62 НRС_Э. Планированный слой содержит 0, 8-1, 2 % азота и 0, 6-0, 7 % углерода. Высокотемпературное цианирование проводят при 930-960 °С в расплавленных солях, содержащих 8 % цианистого натрия, 10 % хлористого натрия и 82 % хлористого бария (ВаС1)₂. Продолжительность процесса 1, 5-6 ч. Глубина цианированного слоя 0, 15-2 мм. Поскольку высокая температура цианирования вызывает рост размеров зерна аустенита, непосредственную за­калку не производят. Детали сначала охлаждают на воздухе, а за­тем подвергают закалке и низкому отпуску. Твердость цианиро­ванного слоя после термической обработки 63-65 HRC_э. Цианированный слой содержит 0, 2-0, 3 % азота и 0, 8-1, 2 % углерода. По сравнению с цементацией высокотемпературное цианирова­ние уменьшает возможность деформации и коробления деталей сложной формы, обеспечивает более высокое их сопротивление изнашиванию и коррозии, требует меньше времени для проведе­ния процесса. Недостатки цианирования — сильная ядовитость цианистых солей (для каждой ванны необходимо иметь отдель­ное помещение и совершенные вентиляционные устройства) и от­носительно высокая стоимость процесса.