Химико-термическая обработка сплавов

Химико-термическая обработка — технологический процесс, сочетающий термическое воздействие с изменением химического состава поверхностного слоя изделия.

Технология XTO состоит в нагреве заготовки в специальных активных атмосферах, т. е. в твердых, жидких или газообразных атмосферах с повышенной концентрацией элемента, влияющего на изменение химического состава поверхностного (приповерхностного) слоя.

Для описания любых изменений относительного расположения атомов или молекул в твердом теле используют понятие «диффузия» (перемещение атомов при пластической деформации не входит в это понятие). Это понятие применяют не к отдельному атому, а к макроскопическому потоку, возникающему в результате движения отдельных атомов. Например, около температуры плавления атом металла за 100 ч проходит расстояние около 1 км и смещается на 0,57 мм от исходного положения. Такое движение приводит к переносу вещества в пространстве, т. е. к диффузии.

Диффузия — термически активируемый процесс перемещения атомов в твердом теле на расстояния, превышающие средние межатомные для данного вещества.

Существует две разновидности XTO (рис. 12.5):

1) диффузионное насыщение сталей и сплавов элементами-металлоидами (углеродом, азотом, бором) с меньшим размером атома, чем у металла-основы (железо, титан и др.). При этом слой, обогащенный данными элементами, распространяется в глубь от поверхности (внутри сплава).

2) диффузионное насыщение сталей и сплавов металлами — алитирование (Al), хромирование (Cr), цинкование (Zn) и др.; при этом слой, обогащенный данными элементами, располагается на поверхности, образуя покрытие, и частично проникает внутрь металла.