54 (136)

60 Obróbki powierzchniowe

urządzeń. Ma też wady: nie można stosować bezpośredniego hartowania, gazowe związki boru są bowiem bardzo toksyczne. Odmianą borowania gazowego jest borowanie jonowe, które przeprowadza się podobnie jak azotowanie jonowe (pytanie 2.19). Atmosfera składa się z 25% obj. wodoru, ok. 10% chlorku boru, reszta argon. Napięcie 1,6 kV, ciśnienie 4-13 hPa, temperatura 750 - 900°C, czas 1 - 6 h. Dzięki tej metodzie można otrzymywać warstwy jednofazowe Fe2B (obniżając ciśnienie).

'l .29. Na czym polega obróbka cieplna po borowaniu?

Po borowaniu należy utwardzić podłoże warstwy borkowej przez hartowanie zwykłe w oleju z następnym niskim odpuszczaniem lub izotermiczne. Podczas nagrzewania należy chronić warstwę borowaną przed utlenianiem. Dobre efekty daje nagrzewanie kąpielowe w stopionym boraksie (unikać kąpieli chlorkowych). Po obróbce cieplnej można zeszlifować ok. 0,05 mm, aby usunąć porowate powłoki o niskiej odporności na ścieranie. Ostatnio opracowano także hartowanie powierzchniowe. Grubsze warstwy borkowe (> 0,2 mm) są skłonne do pękania lub odpryskiwania.

2.30.    Na czym polega tvytwarzanie warstw węglikowych lub azotkowych na stalach?

Twarde warstwy, najczęściej węglika tytanu TiC lub azotka tytanu TiN, osadzane na powierzchni stali mają na celu zwiększenie jej odporności na ścieranie. Są znane dwa sposoby nakładania takich warstw: CVD i PVD¹. Metodą CVD osadza się najczęściej warstwy na narzędziach z węglików spiekanych, np. TiC z atmosfery TiCl₄ + CH₄ + TT, a TiN z NH₄ + TiCl₄ przy temperaturze 950 -1050°C, czas 1-1,5 h, grubość warstwy do 15 pm. Wysoka temperatura procesu CVD wyklucza stosowanie tej metody na stalach narzędziowych, dlatego w tym przypadku stosuje się metody PVD, których temperatura nie przekracza 450 -500°C. Wspólną cechą tych metod jest krystalizacja na podłożu stalowym takich związków jak: TiN, TiNC, TiN-TiB i in. ze strumienia zawierającego atomy zjonizowane wchodzące w ich skład.

Skróty oznaczają: CVD - Chemical Vapour Deposition i PVD - Physical Va-pour Deposition (chemiczne lub fizyczne osadzanie par).

2.31.    Co to jest metalizowanie dyfuzyjne i jaki jest cel tej obróbki?

Metalizowanie jest obróbką cieplną, która polega na dyfuzyjnym nasycaniu stali

innymi metalami, takimi jak: Cr, Al, Ti, V i inne lub Si. W wyniku dyfuzji mogą się tworzyć roztwory, związki międzymetaliczne lub węgliki (o ile stal zawiera węgiel, a pierwiastek nasycający jest węglikotwórczy). Metalizowanie jest podob-

1

Procesy PVD są obszernie opisane w monografii A.J. Michalskiego Fizykochemiczne podstawy otrzymywania powłok z fazy gazowej; zob. przypis 2 na str. 50.