Характеристика методов упрочнения

Известно, что состояние поверхностного слоя деталей оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства машин. Специальной обработкой можно придать поверхностным слоям деталей машин особые физико-механические свойства. Для этой цели в машиностроении применяют ряд методов. Все эти методы могут быть классифицированы следующим образом:

методы поверхностной термической обработки (обычная за­калка, закалка токами высокой частоты (ТВЧ);

химико-термические методы (цементация, азотирование, циа­нирование);

диффузионная металлизация (диффузионное алитирование, хромирование, силицирование и др.);

покрытие поверхностей твердыми сплавами и металлами (по­крытие литыми и порошкообразными сплавами);

металлизация поверхностей (распылением расплавленным ме­таллом);

механические методы поверхностной упрочняющей обработки.

Закалка поверхностная – нагревание электро­током или газовым пламенем поверхности изделия. Сердцевина изделия после охлаждения остается незакаленной. Закалкой полу­чается твердая износоустойчивая поверхность при сохранении прочной и вязкой сердцевины. Кроме того, поверхностная за­калка может осуществляться с помощью лазерного луча.

Цементация – насыщение поверхностного слоя стали углеродом при нагревании ее в твердом, газообразном или жидком карбюризаторе, выдержка и последующее охлаждение. Детали после цементации подвергаются закалке для достижения высокой твердости поверхностного слоя и сохранения пластичной серд­цевины.

Азотирование – насыщение поверхностного слоя стали азотом при нагревании в газообразном аммиаке (температура не ниже 450° С), выдержка при этой температуре и последующее охлаждение. Повышается твердость, износоустойчивость и анти­коррозийные свойства.

Цианирование – одновременное насыщение поверх­ностного слоя стали углеродом и азотом. При этом повышаются твердость, износостойкость.

Для придания стали специальных физических и химических свойств (жаростойкости, антикоррозийных свойств и др.) приме­няют диффузионную металлизацию. Она заключается в нагре­вании стальной поверхности, контактирующей с металлосодержащей средой, до высокой температуры, насыщении поверхности алюминием (алитирование), хромом (диффузионное хромирова­ние), кремнием (силицирование) и другими металлами, выдержке и последующем охлаждении.

Покрытие поверхностей твердыми сплавами и металлами, а также металлизацию (напыление) применяют для повышения износостойкости поверхностей.

При использовании в качестве присадочного материала по­рошков возможны следующие методы напыления – плазменное напыление и с применением лазеров.