45 (184)

Rozdział 2 51

Rozdział 2 51

U,

2.5. Aa czym polega istota obróbki cieplno-chemicznej?

i

<s£

Warunkiem dyfuzyjnego nasycenia metalu innymi pierwiastkami jest zastosowanie chemicznie aktywnej atmosfery i odpowiednio wysokiej temperatury, przy której mogą zachodzić reakcje chemiczne dostarczające aktywne atomy. Atomy te po zaadsorbowaniu na powierzchni dyfundują w głąb metalu, tworząc roztwory lub zy międzymetaliczne (np. Cr w Fe) lub związki międzymetaliczne (np. FeAl).

9. Co to jest nawęglanie i jaki jest cel tej obróbki?

Nawęglaniem nazywamy dyfuzyjne nasycanie stali węglem. Nawęglaniu poddaje się stale niskowęglowe o zawartości do ok. 0,2% C, przez co zawartość C zwiększa się do ok. 1% C. Po zahartowaniu uzyskuje się wysoką twardość powierzchni (ok. 60 HRC) i ciągliwy rdzeń, co w wielu konstrukcjach jest rozwiązaniem optymalnym. Nawęglanie przeprowadza się przy temperaturze 930°C - zwykle ok. 10 h. Nawęglanie można przeprowadzać w ośrodkach stałych, ciekłych i gazowych.

X}j.A0. Na czym polega nawęglanie w ośrodkach stałych?

Ten rodzaj nawęglania jest najstarszy i najprostszy. Nie wymaga też specjalnych urządzeń z wyjątkiem skrzynek żaroodpornych, do których ładuje się elementy wraz z mieszanką nawęglającą (nawęglaczem), uszczelnia i wyżarza. Na-węglacz składa się z węgla drzewnego o granulacji 3-5 mm i aktywatorów (10 - 30%), którymi mogą być węglany Ba, K, Na. W skrzynce zachodzą reakcje: utlenianie C, rozkład węglanów i reakcja Boudouarda', które prowadzą do powstania aktywnych atomów C dyfundujących w głąb stali (rys. 2.1).

Rys. 2.1. Krzywa równowagi reakcji Boudouarda

³ Reakcja Boudouarda zachodzi wg wzoru CO2 + C =•=* 2CO. Ze wzrostem temperatury reakcja ta przebiega coraz bardziej w prawo, tzn. zwiększenia ilości CO i zmniejszenia C0₂. Przy temperaturze nawęglania 930°C ilość CO2 spada prawie do zera.