Tratament termic chimic (HTO) se numește proces de schimbare compoziție chimică, microstructura și proprietățile straturilor de suprafață ale pieselor de oțel. Modificarea compoziției chimice a straturilor de suprafață se realizează ca urmare a interacțiunii acestora cu mediul, solid, lichid sau gazos, în care se realizează încălzirea. Ca urmare a modificărilor compoziției chimice a stratului de suprafață, se modifică și compoziția de fază și microstructura acestuia.
Principalii parametri ai HTT sunt temperatura de încălzire și timpul de menținere. Principalele procese ale oricărui tip de CTO: disociere-absorbție-difuzie.
Disociere- obţinerea unui element saturant în stare mai activă, atomică: 2NH 3 = 2N + 3H 2; CH4 = C + 2H2 etc.
Absorbţie- captarea de către suprafaţa părţii atomilor elementului de saturare.
Difuzie- deplasarea atomului captat de suprafata in profunzimea produsului.
Termodinamica și cinetica CTO. Datele teoretice și experimentale obținute prin metode de precizie pentru studiul fazei și compoziției chimice a straturilor de difuzie indică faptul că în multe cazuri formarea unui strat de difuzie are loc în condiții semnificativ diferite de echilibru (la suprasaturații mari). În acest sens, este posibil să se evidențieze un set de factori fizico-chimici și cinetici care determină mecanismul de formare a unui strat de difuzie cu o compoziție și o structură neechilibră.
Factori fizico-chimici: funcţiile termodinamice ale fazelor într-un sistem de elemente care interacţionează; compoziția de echilibru a mediului saturant; gradul de dezechilibru al stării mediului; caracteristicile de adsorbție ale elementelor și compușilor; conditii structurale si energetice pentru formarea unei faze pe suprafata aliajului; gradul de deformare plastică în zona de difuzie.
Factori cinetici: relația dintre viteza de intrare a unui element la suprafață și viteza de difuzie a acestuia într-un material solid; viteza de reacție a interacțiunii la interfața aliaj - mediu saturant; viteza de încălzire la izoterma procesului și viteza de răcire la sfârșitul saturației; durata procesului de difuzie pe izotermă; raportul dintre viteza de difuzie a unui element străin în stratul de suprafață și viteza de autodifuzie de către componenta aliajului saturabil.
Nu este posibil să se ia în considerare influența tuturor factorilor de mai sus asupra mecanismelor de formare a straturilor de difuzie folosind metode de cercetare teoretică; prin urmare, în analiza proceselor de saturație, metodele de planificare experimentală sunt utilizate pe scară largă. De exemplu, au fost folosite pentru a studia efectul parametrilor teoretici ai procesului de saturație asupra vitezei de formare a unui strat de difuzie, a fazei și a compoziției chimice a acestuia, multe metode de aplicare a acoperirilor de difuzie au fost optimizate în ceea ce privește proprietățile și corelația dintre au fost investigate caracteristicile structurale ale stratului modificat și proprietățile acestuia.
La analizarea regularităților cinetice ale proceselor CHT se utilizează de obicei dependența empirică a adâncimii stratului de difuzie de durata a procesului: (9.1)
unde k și n sunt constante determinate experimental. 206-208 s..
Cimentare Este un tratament termic chimic în care suprafața pieselor din oțel este saturată cu carbon. Produsele sunt încălzite într-un mediu care eliberează ușor carbon. De regulă, oțelurile cu conținut scăzut de carbon (0,1 - 0,2% C) sunt supuse cimentării. După ce ați ales modul, stratul este saturat cu carbon până la adâncimea dorită.
Adâncimea de cimentareîn mod convențional, se ia în considerare distanța de la suprafața părții până la jumătatea zonei, unde, împreună cu perlita, există aproximativ aceeași cantitate de ferită în structură. Adâncimea stratului cimentat este de obicei de 1-2 mm, dar poate fi și mai mare dacă se dorește.
Gradul de carburare este conținutul mediu de carbon din stratul de suprafață (de obicei nu mai mult de 1,2% C).
După cementare, supun produsul la temperare scăzută. Acest lucru asigură obținerea unei durități ridicate în stratul de suprafață al articolelor, menținând în același timp un miez moale și dur. Tensiunile de compresiune apar la suprafata dupa cementare, crescand limita de rezistenta si durabilitatea pieselor. Cimentarea se realizează în carburatoare solide, lichide și gazoase.
Cea mai comună este cementarea cu gaz, care are o serie de avantaje față de alte metode.
La cementarea gazelor piesele se incalzesc in cuptoare sigilate si atmosferă de gaze care conțin carbon. Pentru cementarea gazelor se folosesc gaze naturale (contine pana la 92-96% metan) sau gaze artificiale obtinute prin piroliza hidrocarburilor lichide - kerosen, benzen: CH 4 = C + 2H 2; 2CO = C + CO 2. Comparativ cu monoxidul de carbon, metanul este un agent de cementare mai activ. Fe aproape că nu dizolvă carbonul, prin urmare, în timpul cementării, produsele sunt încălzite la temperaturi peste A s (930-950 ° C). La astfel de temperaturi, oțelul capătă structura austenitei, care se dizolvă până la 2% C. Adâncimea stratului carburat depinde nu numai de temperatura la care a fost efectuat procesul, ci și de timpul de menținere la această temperatură.
De obicei, viteza de cementare este de aproximativ 0,1 mm pe oră. Deoarece adâncimea stratului carburat necesită rareori mai mult de 1,0-1,5 mm, procesul se desfășoară în 8-12 ore.La expuneri lungi sau la o creștere semnificativă a temperaturii de carburare, boabele de austenită pot crește puternic, ceea ce agravează semnificativ proprietățile stratului carburat și va necesita o întărire suplimentară pentru a corecta ...
Cementarea cu gaz a oțelurilor cu conținut scăzut de carbon (conținând mai puțin de 0,2% C) se efectuează la temperaturi de 920 - 950 ° C, în timp ce concentrația optimă de carbon în cel modificat
un strat cu o grosime (0,5 - 2 mm) este de 0,8 - 0,9% (dar nu mai mult de 1,2%). Deoarece prin saturarea prin difuzie este posibilă numai fixarea profilului de concentrație necesar, apoi pentru a obține o duritate ridicată și rezistență la uzură a stratului de suprafață cu un miez relativ vâscos, piesele de prelucrat sunt carburate prin călire (850 - 900 о С) și astfel de călire (180 - 200 о С). Ca urmare a unui astfel de tratament termic, stratul cimentat capătă structura martensitei sau martensitei cu conținut ridicat de carbon, cu incluziuni de carbură și o cantitate mică de austenită reținută. Stratul de suprafață după XTO în trei etape are o duritate de HRC 58 - 62, iar matricea - HRC 25 - 35.
Cimentarea se aplică pe suprafețele de lucru de contact ale angrenajelor, arborilor, bolțurilor pistonului, supapelor, șaibelor cu came și altor piese. Gradul de întărire depinde de calitatea oțelului, conținutul de carbon din stratul cimentat, adâncimea stratului cimentat, rezistența, duritatea și duritatea matricei.
Cementare lichidă este un proces de saturare prin difuzie a stratului superficial al unui material cu carbon dintr-un mediu lichid și se realizează într-o sare topită cu. adăugarea de carbură de siliciu (de exemplu, 75 - 85% Na2CO3, 10 - 15% NaCl, 5 - 10% SiC). Carbura de siliciu reacţionează cu soda pentru a forma carbon liber, care se difuzează în material. Procesul de saturare se desfășoară la 815 - 850 ° C (în funcție de compoziția oțelului) și este utilizat în principal pentru călirea oțelurilor la adâncimi mici (până la 200 de microni).
Cimentare cu agent de cementare solid . Cu această metodă de cementare, produsele sunt plasate în cutii metalice, stropindu-le cu un carburator solid - un amestec de cărbune (75-80% din volum) cu activatori, care sunt BaCO3 și Na2CO3. Cutiile sunt închise cu capace, care sunt acoperite cu argilă refractară pentru o mai mare etanșeitate. Apoi sunt introduse într-un cuptor, unde sunt încălzite la temperatura dorită (900-950 ° C). După terminarea procesului, cutiile sunt scoase din cuptor, se răcesc și piesele sunt îndepărtate din ele.
Proces de cementare solidă în comparație cu gazul, are o serie de dezavantaje: implementarea lui necesită mai mult timp (multe operațiuni auxiliare); dificil de automatizat și controlat; este necesar mai mult personal de întreținere; echipamentul este voluminos etc. Toate acestea fac din cementarea cu gaz un proces mai ieftin și mai modern și reduce utilizarea cementării dure.
După cementare, pe suprafața produsului se formează un strat de oțel hipereutectoid, format din perlită și cementită secundară. Treptat, odată cu distanța de la suprafață, conținutul de carbon scade, iar zona următoare este formată doar din perlit. Apoi apar granule de ferită, numărul lor crește odată cu distanța de la suprafață și, în cele din urmă, structura devine în concordanță cu compoziția oțelului. Imediat după cementare, produsul nu dobândește proprietățile necesare. Acest lucru se realizează prin tratament termic. Toate piesele, indiferent de metoda de carburare, trebuie supuse călire cu călire scăzută.
Dacă oțelul este ereditar cu granulație fină sau produse necritice, atunci călirea se efectuează o dată de la 820-850 ° C. Acest lucru asigură producerea de martensită în stratul cimentat și recristalizarea parțială și rafinarea granulei de miez. În cementarea cu gaz, produsele sunt răcite la aceste temperaturi la sfârșitul procesului și apoi stinse.
Pentru produse mai critice, se utilizează un mod diferit de tratament termic:
1) stingere (sau normalizare) de la 880-900 ° C pentru a corecta structura miezului;
2) a doua călire de la 760-780 ° C pentru a obține martensită fin-aciculară în stratul de suprafață.
Concediu de odihna se efectuează întotdeauna scăzut la 160-180 о С, ca urmare, se obține o structură de martensită temperată în stratul de suprafață, tensiunile interne sunt parțial eliminate.
În stratul de suprafață, martensita temperată se transformă treptat în troostită, sorbitol și ferită, cu o cantitate mică de perlită rămâne în miezul produsului, ca înainte de cimentare.
După cementare și tratament termic, duritatea straturilor de suprafață este de 60-63 HRC.
Sunt supuse cimentării diverse piese: roți dințate, bolțuri de piston, melcuri, osii și alte piese, uneori de dimensiuni semnificative (de exemplu, inele mari și role cu rulmenți cu bile).
Nitrurare... Nitrurarea se numește HTT, în care stratul de suprafață al piesei este saturat cu azot. Acest lucru crește nu numai duritatea și rezistența la uzură, dar crește și rezistența la coroziune.
Pentru prima dată, nitrurarea a fost efectuată de Chizhevsky N.P. în 1913
Conform diagramei de fază Fe-N, azotul formează mai multe faze cu fierul:
1) -faza - ferită azotată care conține la 20 ° C aproximativ 0,015% N 2, la 591 ° C - 0,42% N 2;
2) '-faza - o soluţie solidă pe bază de nitrură de fier Fe 4 N (5,6-5,95% "Na);
3) -faza - soluţie solidă pe bază de nitrură de fier;
4) -faza - o soluție solidă de azot în -fier. Există peste temperatura transformării eutectoide (591 ° C).
În timpul nitrurării, produsul este încărcat în cuptoare închise ermetic, unde se furnizează amoniac NH 3 cu o anumită viteză, care, atunci când este încălzit, se disociază conform reacției 2NH 3 - 2N + 6H. Azotul atomic foarte activ este absorbit de suprafață și difuzează adânc în piesă. Structura stratului nitrurat (de la suprafata pana la adancimea produsului) este formata din faze: + ’- ’ - + ’- + ’ h. Fazele formate în stratul nitrurat de oțel carbon nu asigură o duritate suficient de mare, iar stratul rezultat este fragil. Prin urmare, oțelurile aliate care conțin aluminiu, molibden, crom, titan și alte elemente sunt utilizate pentru nitrurare. Nitrururile acestor elemente sunt foarte dispersate și au duritate și stabilitate termică ridicate. Oțelurile nitrurate tipice sunt 38XM10A și 35XM10A.
În funcție de condițiile de lucru ale pieselor, există două tipuri de nitrurare: pentru a crește duritatea suprafeței și rezistența la uzură (nitrurare „dură”) și pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune (nitrurare anticorozivă).
la " nitrurare tare piesele sunt nitrurate la 500-520 ° C, procesul durează de la 21 la 90 de ore (rata de nitrurare este de aproximativ 0,01 mm pe oră). Conținutul de azot în stratul de suprafață ajunge la 10-12%, grosimea stratului este de aproximativ 0,3-0,6 mm, duritatea ajunge la 1000-1200 HV... Cilindrii motoarelor și pompelor, angrenajele, matrițele de injecție, matrițele, poansonele etc. sunt supuse nitrurării.
La anti-coroziunenitrurare Articolele realizate atât din oțeluri aliate, cât și din oțel carbon sunt supuse nitrurării. În acest caz, nitrurarea se efectuează la 650-700 ° C. Viteza de difuzie crește, durata procesului se reduce la câteva ore. Pe suprafața produselor se formează un strat al fazei (0,01-0,03 mm), care este foarte rezistent la coroziune.
Nitrurarea este operația finală, de finisare, în fabricarea unei piese. Piesele sunt supuse nitrurării după tratamente mecanice și termice finale - călire cu revenire ridicată. După un astfel de tratament termic, se obține o structură de sorbitol în părți, care va rămâne în miezul produsului după nitrurare și va oferi rezistență și tenacitate crescute.
Comparând carburarea și nitrurarea, se pot observa următoarele:
1) durata cementării este mai mică decât durata nitrurării;
2) straturile întărite sunt mai adânci și permit presiuni specifice mari în timpul funcționării;
3) duritatea stratului cimentat este de 1,5-2 ori mai mică decât a stratului nitrurat și se reține la încălzire doar până la 180 - 250 o C, în timp ce stratul nitrurat își păstrează duritatea până la 600 - 650 o C
Cianurare și nitrocarburare.Cianură numit CTO, în care suprafața este simultan saturată cu carbon și azot. Stratul de cianură are duritate mare și rezistență la uzură. Rezistența la oboseală și rezistența la coroziune sunt, de asemenea, îmbunătățite. Difuzia comună a carbonului și azotului are loc mai rapid decât fiecare dintre aceste elemente separat, prin urmare durata cianurarii este de obicei de 0,5-2 ore.Cianurarea este la temperatură ridicată la 800-950 ° C și la temperatură joasă la 540-560 ° C. La cianurarea la temperatură înaltă, suprafața este saturată cu mai mult carbon decât azot, adică. acest proces se apropie de cimentare. După această cianurare, produsele sunt stinse cu temperare scăzută. Stratul de suprafață după cianurare profundă conține 0,8-1,2% C și 0,2-0,3% N. Cianurarea la temperatură joasă se aplică pieselor care au suferit deja tratament termic, ca la nitrurare. Cu această cianurare, suprafața este saturată în principal cu azot, adâncimea stratului este de 0,015-0,03 mm.
Prin analogie cu carburarea, cianurarea este subdivizată în lichid și gaz; cianurarea gazoasă se numește nitrocarburare.
Cianurare lichidă, care asigură o productivitate ridicată, este cel mai adesea folosit pentru prelucrarea oțelurilor. Se realizează în săruri de cianuri topite care furnizează atomi de carbon activ și azot, cum ar fi Na (CN) sau Ca (CN) 2.
Principalul dezavantaj al cianurarii lichide este toxicitatea sarurilor de cianura. Acest dezavantaj este absent la cianurarea gazoasă.
Nitrocarburarea - cianurarea gazoasă se realizează în amestecuri de gaze care conțin 70-80% gaz de cimentare și 20-30% amoniac. Compoziția gazului și temperatura determină raportul dintre carbon și azot din patul de cianură. Adâncimea stratului depinde de temperatura procesului și de timpul de menținere.
În comparație cu carburarea cu gaz, nitrocarburarea are o serie de avantaje: mai puțină deformare și deformare a produselor, mai multă rezistență la uzură și rezistență la coroziune.
Nitrocarburarea se efectuează după cum urmează: un carburator este încărcat în recipient, care conține săruri de cianură și carbonat (de exemplu, 30-40% K 4 Fe (CN) 6, 10% Na 2 CO 3 și cărbune), care, atunci când încălzit, se descompun cu eliberarea de CO 2 și azot. Procesul de saturație poate fi limitat de cinetica reacțiilor chimice, livrarea de CO2 și azot la suprafața piesei sau prin difuzia C și N în matrice, astfel încât productivitatea acestei metode este scăzută.
Piesele sunt prelucrate într-un mediu de gaze de carburare și nitrurare (de exemplu, amoniac 2 - 6% cu propan sau gaz de iluminat).
Principalele caracteristici ale stării fizico-chimice a stratului de suprafață întărit prin cianurare sunt duritatea, grosimea și, de asemenea, valorile înregistrate ale concentrațiilor de carbon și azot. Aceste caracteristici sunt influențate în special de temperatura procesului (cu creșterea temperaturii crește conținutul de carbon din stratul de suprafață, iar odată cu scăderea crește concentrația de azot). Deoarece cianurarea este în esență o suprapunere a carburării și nitrurării, se poate spune că la temperaturi ridicate procesul este mai aproape de cementare, iar la temperaturi scăzute - de nitrurare, prin urmare cianurarea este împărțită în temperatură înaltă (800 - 950 ° C) și la temperatură scăzută (500 - 600 ° C).
Temperatura scazutacianurare scule de tăiere expuse din oțel rapid (frețe, robinete, burghie, freze), precum și oțeluri carbon. Esența procesului de cianurare a oțelurilor carbon este saturarea oțelurilor cu azot și carbon, care se realizează în săruri de cianură (40% K, CN + 60% NaCN) prin trecerea aerului uscat. Ca urmare a acestui tratament, care se efectuează la 570 ° C timp de 0,5 - 3 ore, pe suprafața piesei se formează un strat subțire de carbonitrură (10 - 15 μm) de Fe 3 (CN), care este mai puțin fragil. decât carburile și nitrururile pure (Fe 3 C și Fe 3 N) și, în același timp, are o rezistență bună la uzură. Intre acest strat si matrice se formeaza un substrat de ferita solida azotata (pe otelurile aliate duritatea ajunge la 600 - 1000 HV) cu o grosime de 200 - 500 μm.
Cianurare la temperaturi ridicate utilizat pentru prelucrarea oțelurilor simple și aliate cu carbon mediu și scăzut. Saturarea se realizează de obicei în săruri topite ale următoarelor compoziții: 40% NaCN, 40% NaCl, 20% Na 2 CO 3 (temperatura de topire 820 - 850 ° C) sau 6% NaCN, 80% BaCl 2, 14% NaCl ( 900 - 950 ° C). O creștere a conținutului de săruri de cianură contribuie la creșterea concentrației de C și N în stratul de suprafață.
Grosimea zonei modificate depinde de compoziția topiturii, de temperatură și de durata a procesului. Rata medie de nitrocarburare la temperatură înaltă este de 80 - 100 μm / h. Pentru oțelurile de structură = 15 - 500 microni, iar duritatea depășește HRC e 58 (pentru oțelurile de mare viteză - 10 - 60 microni și respectiv HRC e 60 - 72). Stratul de cianură, în comparație cu stratul cimentat, are o duritate mai mare și o rezistență mai mare la uzură și coroziune. 208-214 c ..
Eliminarea oxigenului
Oxigenul rămas după dezaerare poate fi îndepărtat complet prin adăugarea unui absorbant chimic de oxigen, cum ar fi hidrazină, dietilhidroxilamină sau sulfit de sodiu în apa de alimentare.
Ca urmare a reacției de tratare cu hidrazină, se obține apă și azot, care este un gaz neutru și nu interacționează cu metalul sistemului. Acești produși de reacție nu cresc conținutul de solide al apei cazanului, așa cum este cazul altor absorbanți de oxigen, cum ar fi sulfitul de sodiu.
N2H4 + O2 → 2H2O + N2
Adăugarea de hidrazină are avantaje. Cu tratarea adecvată a apei și concentrația necesară de hidrazină, se formează o peliculă protectoare de oxid de fier negru - magnetit Fe 3 O 4 în scurt timp după funcționarea centralei de cazane. În același timp, oxidul de fier roșu, care nu protejează suprafața metalică, Fe 2 O 3 - hematitul se transformă încet în magnetit. Acest film de magnetită pasivează suprafața metalică.
Presupunând că nu există exces de hidrazină, oxigenul nu va fi eliminat din sistem. În acest caz, pelicula de magnetită se va transforma în hematit și coroziunea metalului va începe din nou.
Datorită faptului că hidrazina este volatilă, o parte din ea este transportată de abur. Prin urmare, metalul sistemului de condens poate fi protejat și el. Ca rezultat al unei serii de reacții similare celor de mai sus pentru metalele care conțin fier, metalele neferoase sunt, de asemenea, mai puțin predispuse la coroziune. De exemplu, oxidul de cupru CuO este transformat în oxidul protector Cu2O.
4CuO + N 2 H 4 → 2Cu 2 O + 2H 2 O + N 2
Cel mai recent scavenger de oxigen care a apărut în practica marine este dietilhidroxilamina, cunoscută și sub numele de DEHA. Pe lângă absorbția oxigenului, DEHA formează o peliculă de magnetită pasivată care rezistă la coroziune.
Reacția de captare a oxigenului cu DEHA produce acid acetic, azot și apă. În apa cazanului, alcalinitatea bazică este neutralizată cu acid acetic și purjată ca acetat de sodiu.
4 (C 2 H 5) 2NOH + 9O 2 → 8CH 3 COOH + 2N 2 + 6H 2 O
O altă caracteristică a DEHA este o volatilitate similară cu cea a morfolinei. Are loc în apa de alimentare, cazan și sistemul de condens unde oxigenul este absorbit,
pasivizarea suprafeței metalice și neutralizarea condensului cu conținut rezidual de DEHA.
Un captator alternativ de oxigen este sulfitul de sodiu (Na2SO3). Acest compus reacţionează cu oxigenul dizolvat în apă pentru a forma un compus mai stabil - sulfatul de sodiu (Na 2 SO 4 ). Acest proces elimină eficient oxigenul dizolvat în timp ce adaugă simultan solide solubile în apă. Prin urmare, sulfitul de sodiu nu este, în general, recomandat pentru cazanele de înaltă presiune, unde există o cerință de a minimiza solidele solubile.
Sulfitul de sodiu nu este volatil și nu este un pasivator de metal. Rămâne în apa cazanului și nu contribuie la protecția sistemului de condens.
Na 2 SO 3 + 1 / 2О 2 = Na 2 SO 4
(sulfit de sodiu) + (oxigen) = (sulfit de sodiu)
Controlul pH-ului condensului
După cum sa explicat mai devreme, CO2 în formă gazoasă reacționează cu condensatul pentru a forma acid carbonic. În absența tratării chimice a apei, acest acid carbonic reduce pH-ul condensului. Nivelul pH-ului poate fi menținut în limite predeterminate, în siguranță în condiții de coroziune, prin injectarea continuă măsurată a unei amine de neutralizare, cum ar fi morfolina sau ciclohexamina.
COROZIUNEA ACIDA
Coroziunea acidă a țevilor și tamburelor cazanelor se manifestă de obicei sub forma unei subțieri generale a întregii suprafețe metalice.
Coroziunea acidă, cu excepția prezenței CO 2 , apare atunci când apa care conține săruri antrenate în evaporator intră în apa de alimentare sau se scurge apa de mare în condensator. Când clorura de magneziu (MgCl 2) conținută în apa de mare intră în sistemul cazanului, aceasta se disociază pentru a forma ioni de magneziu (Mg +2) și clor (Cl -). Ionii de clor (Cl -) interacționează cu ionii de hidrogen, ceea ce duce la scăderea pH-ului apei din cazan și la coroziunea acidă a suprafeței metalice.
Ionii de magneziu (Mg +2) interacționează cu fosfații (PO 4 -3) și ionii hidroxil (OH -), dacă sunt prezenți în apă, pentru a forma nămol. Ionii de magneziu reacționează doar cu ionii de fosfat pentru a forma fosfat de magneziu, un depozit moale lipicios care tinde să păstreze toate celelalte depuneri pe suprafața conductei.
Toate depunerile de pe suprafața conductelor afectează transferul de căldură și contribuie la apariția condițiilor de distrugere a acestora. Apa prinsă pe suprafața de transfer de căldură solicitată de sub aceste depozite va crește concentrația de acid sau alcali. În acest caz, vitezele de coroziune devin foarte mari și apar daune localizate grave într-un timp foarte scurt.
PERIE cu hidrogen
Acest tip de coroziune constă în fragilizarea sau fisurarea metalului conductei, distrugerea structurii metalice.
Ionii de hidrogen se formează ca urmare a creșterii concentrației de acizi sub un strat de sediment solid. Ionii de hidrogen (H +) sunt cei mai mici dintre toate elementele și pot pătrunde în granițele metalului conductei. Ele reacționează cu atomii de carbon din oțel pentru a forma metan.
Metanul (CH4) are molecule mari de gaz care determină creșterea presiunii în interiorul metalului. Presiunea ridicată, împreună cu slăbirea legăturilor cauzată de leșierea grafitului, determină separarea granulelor de oțel. Astfel, se formează fisuri în metal.
Fragilarea hidrogenului se dezvoltă foarte repede. Metalul conductei se prăbușește atunci când piesa deteriorată nu mai poate rezista presiunii interne.
COROZIUNE ALCALINA
Coroziunea alcalină se caracterizează printr-un caracter neuniform al distrugerii metalelor. Este adesea denumită „cracare alcalină”.
Coroziunea alcalină este rezultatul excesului de ioni de hidroxil (OH) liberi în apa cazanului, așa cum este indicat de o valoare a pH-ului foarte ridicată.
Similar coroziunii acide, coroziunea alcalină poate apărea sub un strat de depuneri care se formează pe suprafețele de transfer de căldură, crescând concentrația de ioni de hidroxil și provocând coroziune localizată.
Coroziunea alcalină apare în conductele orizontale sau înclinate când, din cauza fierberii puternice sau a separării aburului și apei, suprafața interioară a acestora este acoperită cu abur. Apa cazanului care conține ioni de hidroxil poate stropi pe suprafețele de încălzire acoperite cu abur, unde concentrația de ioni de hidroxil crește după evaporarea apei.
Crăpare caustică
Această formă de coroziune este o formă de fisurare intergranulară. Când apa cu o concentrație mare de alcali caustici intră în contact cu oțelul sub presiune mecanică, are loc coroziune intergranulară. (Metalele pot suferi relaxarea stresului rezidual). Coroziunea de acest tip are loc la limitele cristalelor de metal sau aliaj.
CRACARE COROZIVĂ
Fisurarea prin coroziune sub tensiune apare ca o serie de fisuri fine pe pereții conductei. Prezența acestor fisuri este exacerbată de condițiile propice dezvoltării altor tipuri de coroziune, ceea ce duce în cele din urmă la distrugerea țevii.
Acest tip de coroziune apare de obicei pe pereții țevilor cazanelor de înaltă presiune. Apare de obicei în partea cu temperatură ridicată a țevilor, unde circulația este instabilă și materialul țevii suferă solicitări alternative.
PREVENIREA COREZIUNII MECANICE
Funcționarea evaporatorului trebuie monitorizată pentru a preveni transferul de sare, care le va face să apară în apa cazanului, așa cum este descris mai sus. Starea conductei condensatorului trebuie monitorizată pentru a evita scurgerile care duc la intrarea apei de mare în sistem.
Pentru a nu depăși capacitatea de abur a cazanului, ceea ce poate duce la întreruperea circulației și contactul pereților conductei cu aburul, cazanul trebuie să funcționeze în modurile specificate.
Pentru a împiedica flacăra să atingă țevile pistoletului, ai căror pereți sunt în contact cu aburul, este foarte important să se monitorizeze forma și direcția pistoletului și pulverizarea de combustibil.
TRATAMENT CHIMIC
Coroziunea acidă poate fi prevenită prin menținerea alcalinității dorite a apei din cazan. Dozarea corectă a produselor alcaline, cum ar fi soda caustică (alcali lichid concentrat) va menține alcalinitatea în intervalul recomandat și va preveni coroziunea acidă.
Vă rugăm să rețineți: alcalinitatea poate fi măsurată direct în „ppm” sau indirect din pH. Menține alcalinitatea sau pH-ul în intervalul recomandat conform programului de tratare a apei.
Coroziunea alcalină apare cel mai adesea în cazanele de înaltă presiune (60 kgf / cm 2 și mai mult) în prezența alcalinelor caustice libere. Fosfat coordonat Drew ULTRAMARINE - pH-ul utilizat în cazanele de înaltă presiune previne ionii hidroxil liberi (OH -) în apa cazanului. Menținerea echilibrului de medicamente utilizate în tratarea apei minimizează concentrația de alcalinitate caustică liberă.
Folosirea Programului de tratare a apei din cazan Drew ULTRAMARINE Fosfat coordonat - pH ajută la reducerea fragilizării hidrogenului, în primul rând prin acțiunea fosfaților și menținerea pH-ului în apa cazanului.
Puteți raporta o inexactitate în descriere - selectați-o și faceți clic
Prelucrarea chimică în fabricarea dispozitivelor semiconductoare acoperă principalele etape de prelucrare enumerate mai jos.
Tratamentul chimic cu fosfați și taninuri nu afectează soluțiile de silicați.
Hrănitor pentru baie LTSh-18. Tratamentul chimic se efectuează în rezervoare umplute cu ulei de in. Apoi electrozii sunt plasați în rezervoare de clorinare. Clorarea grafitului în apă rece durează o zi. Aceasta completează procesul de tratare chimică a anozilor.
Tratamente chimice înainte de înflorire și imediat după înflorire în lupta împotriva dăunătorilor mugurilor și frunzelor (acarieni mugurii de coacăz, muștele, molii, afidele), organelor generatoare (molia gâștei) și părților osoase (sticlă și peștișor), precum și în luptă împotriva rouei făinoase și antracnozei.
Tratamentul chimic consta in gravarea secventiala in solutii de acizi clorhidric si azotic de o anumita concentratie la anumite temperaturi cu spalari intermediare in apa si trebuie efectuata cu atentie si atentie pentru a evita deteriorarea semnificativa a redresorului.
Tratamentul chimic începe într-o soluție de nitrat de argint, iar imaginea este foarte clară. O peliculă de sulfură s-a format în timpul prelucrare suplimentară reactivul Na, indiferent de compoziția chimică, ar trebui să provoace același efect ca filmul de oxid în timpul gravării termice.
Tratamentul chimic se realizează prin introducerea unui reactiv chimic într-un bloc intermediar cu OA, care este echipat cu agitatoare hidraulice sau sisteme combinate de agitatoare hidraulice și mecanice.
Tratamentul chimic (fosfatare, gravare cu pasivizarea suprafeței acoperite) este necesar pentru a obține acoperiri de înaltă calitate, deoarece îmbunătățește aderența învelișului polimeric la baza metalică.
Efectul tratamentului termic asupra proprietăților fibrelor din poli (d-benzamidă) obținute în prezența de. Tratamentul chimic este utilizat pe scară largă pentru a modifica poliamidele alifatice. În ceea ce privește poliamidele aromatice, această direcție este în prezent insuficient dezvoltată, deși datele disponibile indică rodnicia tratamentului chimic.
Prelucrarea chimică este, de asemenea, însoțită de îndepărtarea straturilor de suprafață ale materialului matricei la o anumită grosime. De obicei, acest tratament include operații de degresare, gravare alcalină sau acidă și, uneori, o combinație a ambelor, pasivarea suprafeței. După fiecare dintre operațiunile de mai sus, este necesară spălarea. Reactivii de tratament chimic sunt selectați individual pentru fiecare matrice. Parametrii tehnologici ai procesului de tratare chimică, inclusiv concentrația de decapanți, temperatura și timpul de tratare, sunt determinați experimental din condițiile de furnizare. calitatea cerută straturi de suprafata, mentinerea acestei calitati pentru o perioada de timp (inclusiv intervalul dintre operatiile de tratare chimica si sudare prin difuzie) si indepartarea straturilor de suprafata ale matricei de o grosime data. Această din urmă condiție este asociată cu faptul că foliile subțiri (0 007 - 0 1 mm) sunt de obicei utilizate ca matrice, iar îndepărtarea unui strat de câțiva microni de pe suprafață poate schimba ulterior semnificativ raportul dintre matrice și întăritor în materialul compozit.
Diagrama rezistenței îmbinării sudate din oțel structural 45 oțel 45 din metoda de degresare. Mod de sudare. 1000 С, t5 min., Р20 - 4 mm Hg. Art., P2 kg / mm2. Tratament chimic și spălare - suprafețele permit stabilizarea caracteristicilor de rezistență ale îmbinării. Mai mult, acțiunile diferitelor medii sunt diferite. La degresarea, de exemplu, cu tetraclorură de carbon, rezistența crește cu 14% față de ștergerea cu acetonă.
Tratamentul chimic cu clor gazos sau o soluție apoasă de acid cromic, care sunt agenți puternici de oxidare, dă rezultate bune, dar nu este eficient din punct de vedere tehnologic din cauza dificultății de reglare a gradului de prelucrare, a utilizării substanțelor nocive și a problemei înlăturării acestora. după utilizare și procesul în mai multe etape.
Prelucrare chimică și metode de obținere și rafinare a aurului și a platinei.
Reprezentare schematică a anozilor cu suprafață netedă (a și rugoasă (b). Tratamentul chimic este o gravare a foliei anodului în soluții care corodează aluminiul. Cele mai frecvent utilizate opțiuni pentru soluțiile de gravare: a) 400 - 600 e3 HC1 la 1000 cm3 H3O la 70 - 90 C; b) 250 - 600 cm3 HCI şi 015 - 125 g CuCl2 la 1000 cm3 H20 la 65 - 85 C; c) 200 - 300 cm3 HCI și 150 - 200 cm3 HNOS la 1000 cm3 H2O la 90 - 95 C.
Reprezentarea schematică a anozilor cu o suprafață netedă (a și aspră (b). Tratamentul chimic vă permite să obțineți o creștere a curții anozilor de până la 8 - 10 ori în comparație cu anozii netezi. complicând spălarea ionilor de clor rămași în porii după gravare.
Tratamentul chimic poate fi aplicat atât independent, cât și în combinație cu tratamentul cu ultrasunete. Un dezavantaj semnificativ al curățării chimice a substraturilor este necesitatea de a controla puritatea soluției de spălare pentru a preveni contaminarea substratului cu substanțe dizolvate anterior în soluția de spălare. O condiție prealabilă pentru clătirea finală este reînnoirea constantă a mediului de curățare.
Tratamentele chimice nu eliberează complet plantele de acarianul liliac. După terminarea tratamentelor chimice, infecția liliacului cu căpușă după 1 - 2 ani se restabilește la cea inițială. Prin urmare, au fost testate și alte metode de tratare a acesteia.
Tratarea chimică (gravarea) conductelor pentru sisteme constă în următoarele operații: a) gravarea în soluție acidă; b) clătirea cu apă curentă; c) neutralizare; d) spălare apa fierbinte; e) uscare; f) ungere cu ulei de mașină; g) astuparea capetelor conductelor cu dopuri de lemn.
Tratamentele chimice fac posibilă conservarea a circa 2 5 chintale de cereale pe fiecare hectar.
Prelucrarea chimică necesită mai puțină muncă și poate fi mai productivă decât măcinarea mecanică.
Tratamentul chimic este cel mai des folosit pentru a proteja piesele de coroziune (oxidare, fosfatare); ca grund pentru vopsele și lacuri (fosfatare); pentru vopsirea metalelor; pentru a îmbunătăți rularea suprafețelor de frecare.
Tratamentul chimic, in functie de tipul aparatului si stadiul procesului tehnologic, se poate realiza prin diverse metode si este o operatie obligatorie premergatoare tuturor operatiilor termice. După tratamentul mecanic, se efectuează un tratament chimic pentru a îndepărta stratul de semiconductor deteriorat mecanic și pentru a curăța suprafața.
Tratamentul chimic poate să nu dea efectul dorit dacă pesticidul este spălat de ploaie de pe plante sau, după tratament, noi loturi de ploșnițe zboară în aceste zone sau temperatura aerului scade brusc.
Tratamentul chimic este mijlocul principal de ajustare a proprietăților fluidului de foraj în conformitate cu condițiile geologice și tehnice specifice. Se consideră recomandabil să se utilizeze reactivi mai scumpi dacă efectul dorit este atins prin aditivi țintiți mici, rar adăugați, ecologici și bine combinați cu alte materiale.
Tratamentul chimic, compensarea dezechilibrului și modificarea (cu excepția calibrării profilului și impregnării cu bachelit) a roților de viteză nu este permisă.
Tratamentele chimice și microbiopreparatele sunt aplicate diferențiat în funcție de zonele de creștere a bumbacului.
Tratamentul chimic are ca scop crearea de grupări polare (OH, CO, etc.) pe suprafață datorită oxidării suprafeței, capabile de interacțiune chimică sau de adsorbție cu adezivii. Pentru poliolefine, astfel de reactivi sunt diferite amestecuri de crom, permanganat de potasiu, acid sulfuric concentrat și alți agenți de oxidare. În special, se vor obține rezultate bune atunci când polietilena este prelucrată timp de 1 - 10 min la o temperatură de 70 - 100 C într-un amestec: 50 g K2Cr207, 880 g H2SO4 98% și 70 g H2O, urmat de clătire. apă.
Tratamentul chimic a arătat că necesitatea slăbirii mecanice frecvente a distanțelor dintre rânduri nu mai este necesară la culturile de porumb. Utilizarea erbicidelor, în special a simazinei și a atrazinei, permite o tranziție completă la cultivarea porumbului fără muncă manuală.
Tratamentul chimic nu a devenit larg răspândit, deoarece aplicarea acestei metode este complicată de cantitatea mare de lichide evacuate de fabricile de celuloză și, în consecință, de consumul mare de reactivi, precum și de volumul mare al nămolului rezultat.
Prelucrarea chimică într-o soluție de sulfat de nichel la pH Zch-6 a pieselor de prelucrat pre-gravate este cea mai importantă operație în proces tehnologic prepararea otelului pentru emailare. Pe suprafața oțelului se formează o peliculă de nichel, care acționează ca un agent de aderență atunci când ardeți pământ sau smalț fără NiO. Cu toate acestea, într-un mediu de producție, nu întotdeauna se obțin rezultate favorabile și, prin urmare, acest tratament nu este utilizat în toate fabricile.
Tratamentul chimic variază foarte mult în funcție de materialul prelucrat.
Prelucrarea chimică a pieselor pregravate într-o soluție de sulfat de nichel la pH 3 este cea mai importantă operație din procesul tehnologic de preparare a oțelului pentru emailare. Pe suprafața oțelului se formează o peliculă de nichel, care acționează ca un agent de aderență atunci când ardeți pământ sau smalț fără NiO. Cu toate acestea, într-un mediu de producție, nu întotdeauna se obțin rezultate favorabile și, prin urmare, acest tratament nu se aplică întotdeauna.
Tratamentul chimic cu pesticide trebuie efectuat numai după examinarea preliminară și determinarea de către specialistul în protecția plantelor a oportunității unui astfel de tratament. Este interzisă tratarea zonelor care nu au nevoie de ea cu pesticide. Introducerea pesticidelor în sol, tratarea plantelor trebuie efectuată ținând cont de conținutul lor de fond în sol, astfel încât cantitatea totală de medicament să nu depășească cantitățile maxime admise. Tratamentul cu pesticide se efectuează în timp util cu respectarea obligatorie a ratelor de consum și a frecvenței de aplicare a medicamentului.
Prelucrarea chimică trebuie să asigure o bună amestecare a probei și a indicatorului. Constă în dizolvarea sau descompunerea unei probe și poate implica transformarea unui element de probă și a unui indicator în același compus chimic. Trebuie remarcate următoarele două caracteristici.
Tratamentul chimic poate fi aplicat eficient atât în combinație cu ultrasunete, cât și independent.
Prelucrarea chimică este de obicei utilizată pentru produse cu forme complexe, în special pentru produse mari, atunci când alte metode de prelucrare nu sunt aplicabile. Implică scufundarea unui articol (LDPE sau HDPE) într-o soluție de gravare precum acidul cromic, permanganatul, acidul sulfuric sau acidul clorosulfonic. Studiile de spectroscopie în infraroșu arată modificări chimice semnificative la suprafață în cazul LDPE, dar nu HDPE sau PP.
Dependența raportului indicilor de filtrare ai crustei unei suspensii 4% de bentonită pentru apă (G7K 10 8 105 s/m și pentru soluții apoase de reactivi și electroliți de concentrație. / - GPAA. 2 - KMTs-500. 3 - USHR. 4 - Na2SiO3. 5 - NaCI. 6 - KCI. 7 - CaCI2. 8 - MgCI2. | Dependența indicelui de filtrare al crustelor / 7K de concentrația de reactivi polimeri cu care au fost tratate crustele originale înainte de filtrarea o suspensie de caolin 20% 7 - GPAA 2 - metas 3 - CMC-500 Tratamentul chimic face posibilă modificarea suprafeței canalelor porilor din turta de filtrare, caz în care se joacă activitatea fazei de formare a structurii. un rol decisiv.
Prelucrarea chimică se bazează pe oxidarea mercurului în oxid sau clorură. Metoda bazată pe interacțiunea mercurului cu o soluție apoasă 20% de clorură ferică este considerată una dintre cele mai simple și mai fiabile. Suprafața de tratat se umezește abundent cu o soluție și se șterge cu o perie de câteva ori pentru o mai bună emulsionare a mercurului, apoi se lasă să se usuce complet.
Tratamentul chimic consta in operatii de degresare si gravare.
Prelucrarea chimică a materialelor în fabricarea dispozitivelor semiconductoare este de obicei efectuată solutii apoase acizi şi alcaline şi solventi organici... Pe măsură ce ne apropiem de asamblarea finală a instrumentului, trebuie acordată mai multă atenție purității apei și substanțelor chimice.
Tratarea deșeurilor chimice trebuie utilizată împreună cu alte metode posibile de tratare, cum ar fi separarea.
Tratarea chimică a furnirului se efectuează în băi (Fig. 46) echipate cu serpentine pentru alimentarea cu abur și aer comprimat. Furnirul este plasat în baie în așa fel încât o soluție alcalină să pătrundă liber la suprafața sa.
O baie pentru tratarea chimică a furnirului. Tratarea chimică a furnirului se efectuează în băi (Fig. 103) echipate cu serpentine pentru alimentarea cu abur și aer comprimat. Furnirul este plasat în baie în așa fel încât o soluție alcalină să pătrundă liber la suprafața sa.
Prelucrarea chimică a sticlei are ca scop eliminarea defectelor de pe stratul de suprafață. Acest lucru se realizează prin gravarea suprafeței, cel mai adesea cu acid fluorhidric la o adâncime de 50 până la 150 de microni, prin tratarea acesteia cu fluide organosilicice, care par să vindece defectele.
Tratarea chimică a alcoolului este o operație auxiliară care favorizează purificarea alcoolului de impuritățile greu de izolat prin metoda de rectificare. Curățarea chimică este concepută pentru a elimina acizii, eterii, aldehidele și compușii nesaturați din materia primă.
Tratamentele chimice ofera o rentabilitate rapida cu cea mai mica investitie de timp si bani, dar este indicat sa le folosesti in cazul in care toate celelalte metode nu dau un efect pozitiv. Această abordare se datorează faptului că substanțele chimice utilizate pentru protecția plantelor, mai ales dacă sunt folosite neînțelept, poluează alimenteși mediu inconjurator... Trebuie arătată prudență în utilizarea substanțelor chimice și pentru că efectul multora dintre ele asupra organismelor cu sânge cald nu a fost încă studiat suficient.
Tratamentul chimic secundar consta in mentinerea proprietatilor solutiei obtinute in timpul tratamentului primar. Modificările proprietăților soluției de spălare în timpul forajului, determinate de natura efectului asupra soluției rocilor permeabile, gradul de mineralizare a apelor subterane și o serie de alți factori, pot necesita un tratament secundar multiplu. Intervalul prin care este necesar să se efectueze un tratament secundar suplimentar se datorează intensității modificării proprietăților soluției.
Tratamentul chimic al formațiunii implică injectarea de soluții de reactivi activi chimic (acid clorhidric, acid argilos etc.) în ea și interacțiunea chimică a acestora cu scheletul mineral al rezervorului și substanța care umple spațiul porilor.
Tratarea chimică a terenurilor sau activarea chimică a acestora constă în încălzirea prelungită a acestora cu agitare cu acid clorhidric sau sulfuric diluat.
Pagina 1
Prelucrarea chimică a metalelor constă în formarea de oxid și alți compuși pe suprafața metalelor sub acțiunea unor soluții chimice speciale. Calitatea filmelor rezultate depinde de compoziția chimică a soluției, de temperatura de prelucrare, de timpul de expunere al pieselor din soluție și de calitatea pregătirii suprafeței înainte de prelucrare.
Esența tratării chimice a metalelor constă în formarea oxidului și a altor compuși pe suprafața metalelor sub influența soluțiilor chimice speciale.
Metoda de prelucrare chimică a metalelor este cunoscută din timpuri imemoriale, originile ei datând de la vechii egipteni, care cu mult înainte de epoca noastră foloseau gravura în scopuri decorative. Din secolul al XVIII-lea, prelucrarea chimică a fost utilizată pe scară largă în arta gravurii, iar apoi în industria tipografică.
În timpul prelucrării chimice a metalelor (gravare, oxidare, anodizare etc.), scufundați produsul în soluție și îndepărtați-l din acesta numai cu ajutorul dispozitive speciale sau un instrument adecvat.
Alte metode de tratare chimică a metalului - fluorurare, nitrare etc. Un film termoizolant electric pe suprafața A1, Ni, Cu, Mg, Cr poate fi obținut prin acțiunea fluorului gazos asupra metalului la o temperatură ridicată. . Aceasta produce o peliculă de fluorură de aluminiu A1F3 pe aluminiu, o peliculă de fluorură de cupru CuF2 pe cupru și fluorurile corespunzătoare pe alte metale. Astfel, se poate forma o peliculă A1F3 cu grosimea de 1 μm într-un flux de fluor la 500 C. Fluorura de aluminiu poate fi obţinută şi prin tratarea aluminiului cu fluorură de hidrogen.
Galvanizarea și tratarea chimică a metalelor sunt utilizate pe scară largă în repararea echipamentelor, echipamentelor tehnice și uneltelor.
O serie de acoperiri obținute prin tratarea chimică a metalelor includ acoperiri de protecție care se formează direct pe suprafața metalului. Formarea peliculelor de oxid de protecție pe suprafața produselor metalice se numește oxidare în tehnologie. Unele procese au nume speciale. De exemplu, procesele de depunere a peliculelor de oxid pe oțel sunt uneori numite albăstruire, iar oxidarea electrochimică a aluminiului se numește anodizare.
Un număr de acoperiri obținute prin prelucrarea chimică a metalului includ acoperiri de protecție formate direct pe suprafața metalului. Formarea peliculelor de oxid de protecție pe suprafața produselor metalice se numește în general oxidare în tehnologie. Unele procese au nume speciale. De exemplu, procesele de depunere a peliculelor de oxid pe oțel sunt uneori numite albăstruire, iar oxidarea electrochimică a aluminiului se numește anodizare.
Categoria de acoperiri obținute prin tratarea chimică a metalului include acoperirile de protecție formate ca urmare a interacțiunii chimice direct pe suprafața metalului.
Cu toate acestea, gravarea cu acid rămâne principalul tip de tratare chimică a metalelor, larg răspândită în întreprinderile metalurgice, de construcții de mașini și alte întreprinderi.
Astfel, în soluțiile pentru prelucrarea electrochimică și chimică a metalelor, la electrod se stabilește un potențial staționar în absența curentului.
Masa 4 prezintă principalele dimensiuni ale băilor tipice pentru tratarea electrolitică și chimică a metalelor, dezvoltate de NIICHIMMASH.
Directia de cercetare stiintifica: dezvoltarea adezivilor pentru elastomeri si cercetare aplicata in acest domeniu; produse pentru prelucrarea chimică a metalelor.
O suprafață mată sau o textură particulară, un model care rămâne după oxidare, poate fi obținută prin prelucrarea mecanică sau chimică a metalului și, în unele cazuri, prin aplicarea lor succesivă. Modelul decorativ se obține prin moletare, gofrare, strunjire cu ajutorul instrumentelor diamantate. O textură cristalină particulară este dezvăluită atunci când metalul este gravat după tratamentul său mecanic și termic. Piesele de aluminiu sunt supuse recoacerii de recristalizare timp de 30 min la 500 - 550 C, urmata de racire cu aer. După aceea, gravarea anodică a pieselor este efectuată într-un electrolit care conține 150 g / l de NaCl și HNO3, la o densitate de curent de 20 - 30 A / dm2 timp de 5 - 10 minute. Aceasta dezvăluie textura metalului format ca urmare a prelucrării anterioare.
Ceramica rezistentă chimic (Tabelul 42) este utilizată pentru fabricarea sau căptușirea diferitelor recipiente în care se efectuează tratarea chimică a metalelor. Ceramica rezistentă chimic se caracterizează prin porozitate scăzută, impermeabilitate completă la lichide, rezistență mecanică suficient de mare și rezistență la căldură satisfăcătoare. Ceramica rezistentă chimic este împărțită în ceramică de căptușeală, ceramică ambalată și ceramică pentru aparate.
Tratarea chimico-termică a metalelor, acțiunea termică și chimică simultană asupra metalului în vederea modificării compoziției, structurii și proprietăților stratului superficial al materialului prelucrat. Produsele realizate din diferite calități de oțel, fontă, metale pure, aliaje pe bază de nichel, molibden, wolfram, cobalt, niobiu, cupru și aluminiu sunt supuse unui tratament chimico-termic. Ca urmare a tratamentului chimico-termic, este posibilă obținerea întăririi straturilor de suprafață ale acestor materiale (creștere a durității, rezistenței la oboseală, rezistenței la uzură), modificarea proprietăților fizico-chimice și a altor proprietăți (corozive, fracționale). Acest tip de tratament diferă de întărirea suprafeței prin aceea că suprafața produselor prelucrate este în prealabil saturată cu diverse elemente: carbon - cementare, azot - nitrurare, carbon și azot - nitrocarburare, cianurare, bor - borurare, aluminiu - aluminizare, siliciu - siliciurare. , crom - cromat... Pătrunzând în rețeaua de bază a metalului, atomii elementului corespunzător formează o soluție solidă de inserție sau substituție sau un compus chimic.
Procesul de tratament chimic termic se desfășoară în trei etape succesive. În prima etapă, atomii activi se formează într-un mediu saturant lângă suprafață sau direct pe suprafața metalului. Acest proces se datorează disocierii, care constă în dezintegrarea moleculelor și formarea atomilor activi ai elementului difuzor (de exemplu, disocierea monoxidului de carbon, însoțită de eliberarea de carbon elementar, sau disociarea amoniacului cu eliberarea). de azot).
În plus, are loc adsorbția (sorbția) atomilor activi formați ai elementului de difuzare cu suprafața produsului din oțel și se formează legături chimice cu atomii de metal. Adsorbția este un proces complex care are loc la suprafața de saturație într-o manieră nestaționară. Distingeți între adsorbția fizică (reversibilă) și adsorbția chimică (chimisorbția). În tratamentul chimico-termic, aceste tipuri de adsorbție se suprapun între ele. Adsorbția fizică duce la aderarea atomilor adsorbiți ai elementului de saturare (adsorbat) la suprafața formată (adsorbant) datorită acțiunii forțelor de atracție van der Waals, și se caracterizează prin reversibilitatea ușoară a procesului de adsorbție - desorbție. . În timpul chimisorbției, are loc o interacțiune între atomii adsorbatului și adsorbantului, care este aproape de natură și rezistență chimică.
Următoarea etapă a tratamentului chimico-termic este difuzia, adică mișcarea atomilor adsorbiți în rețeaua metalului în curs de prelucrare. Procesul de difuzie este posibil numai atunci când elementul de difuzare se poate dizolva în materialul care este prelucrat și are loc la o temperatură suficient de ridicată pentru a furniza energia necesară pentru ca procesul să continue. Adâncimea de difuzie la care elementul pătrunde adânc în material crește odată cu creșterea temperaturii (exponențial) și cu creșterea duratei procesului (parabolic). Stratul de difuzie format, de exemplu, în timpul tratării chimico-termice a pieselor, modificând starea structurală și energetică a suprafeței, are un efect pozitiv nu numai asupra proprietăților fizico-chimice ale suprafeței, ci și asupra proprietăților lor în vrac. Puterea fluxului de difuzie, adică numărul de atomi activi formați pe unitatea de timp, depinde de compoziția și starea de agregare a mediului de saturatie, care poate fi solid, lichid sau gazos, de interacțiunea componentelor individuale între ele, temperatura, presiunea și compoziția chimică a materialului prelucrat.
Grosimea stratului de difuzie și, în consecință, grosimea stratului întărit al suprafeței produsului, este cea mai importantă caracteristică a tratamentului termic chimic. Cu cât este mai mare concentrația elementului difuzor pe suprafață, cu atât grosimea stratului este mai mare. Cu cât temperatura procesului este mai mare, cu atât este mai mare rata de difuzie a atomilor și, în consecință, grosimea stratului de difuzie crește. Limitele de cereale sunt zone în care procesele de difuzie sunt facilitate de prezența unui număr mare de defecte cristaline. Dacă solubilitatea elementului de difuzie în metal este scăzută, atunci se observă adesea difuzie predominantă de-a lungul limitelor de cereale.
Concentrația elementului de difuzie pe suprafața metalului și a aliajului, precum și structura și proprietățile stratului de difuzie, depind de metoda de tratament termic chimic. Tratamentul termic chimic oferă produselor rezistență crescută la uzură, rezistență la căldură, rezistență la coroziune, rezistență la oboseală.
