Классификация химико-термической обработк

  По-видимому, непосредственный контакт кислорода с насыщаемой поверхностью во время обработки без контакта с графитом способствует более интенсивному насыщению поверхностного слоя кислородом. Графит при насыщении образцов контактным способом является защитным барьером на пути кислорода к поверхности титана, генерируя образование монооксида CO .

  Микротвёрдость поверхностного  слоя повышается и в большей  степени при контактном способе обработки.

  Повышение температуры до 1000 ºC (Ро₂ = 3) также приводит к образованию карбооксидной фазы, степень насыщения углеродом и кислородом увеличивается при обработке обоими методами. Интенсивность образования карбооксидов и толщина плёнки (10 – 13 и 7 – 10 мкм) существенно выше при контактном методе.

  В состав упрочнённого слоя  входят: карбооксидная плёнка и зона стабилизированных кислородом равноосных зёрен α-Ti. Матрица, претерпевшая в процессе обработки α → β превращение, имеет структуру высокотемпературной β-фазы.

  Толщина упрочнённого слоя  после обработки бесконтактным и контактным методами равнялась соответственно110 и 170 мкм.

  При контактном способе обработки  более интенсивное насыщение  образцов углеродом, а также  его сегрегация по границам поверхностного слоя (на глубину до 45-50 мкм) приводит к образованию тёмных включений карбооксида. Это вызывает дополнительное упрочнение поверхностного слоя в сравнении с обработкой бесконтактным способом.

2 C_гр  +O₂ → 2 CO;

2 CO → C_ат + CO₂ ;

                                                               CO₂ + C_гр → 2CO – (Реакции в рабочем пространстве печи).

  При контактной обработке  образцов их насыщение углеродом  происходит как в результате  твердофазного взаимодействия в  зоне контакта, так и через газовую фазу. При этом скорость массопереноса значительно возрастает, так как в реакции принимает участие практически вся поверхность зёрен порошкообразной смеси графита.

Выводы.

1. При карбооксидировании титановых  сплавов в вакууме 1,3 – 13 Па (Р₂ = 0,3 – 3Па) из графита контактным способом в интервале 950 – 1000 ºC насыщение поверхностного слоя углеродом базируется на двух параллельно протекающих процессах: твердофазного взаимодействия в местах контакта графита с насыщаемой поверхностью и переноса активного элемента (С) через газовую фазу.

2. При бесконтактном способе  насыщение титана и его сплавов  происходит в результате его  транспортировки лишь через газовую  фазу за счёт образования  CO при взаимодействия кислорода активной среды с графитом и его последующего распада на насыщаемой поверхности. Это приводит к доставке меньшего количества активных атомов углерода к поверхности и вызывает уменьшение количества углеродной компоненты и увеличение кислородной компоненты в составе карбооксидной фазы, а также уменьшение количества тройного соединения TiC_χO_y в поверхностном слое.

3. С увеличением расстояния между  поверхностями титана и порошкообразного  графита при карбооксидировании  содержание TiC_χO_y в поверхностном слое уменьшается наряду с увеличением количества кислородной компоненты в его составе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

По учебному плану ГОС изучение научной дисциплины "Химико-термическая  обработка металлов" включает 34 часа лекций, 17 часов практических (в том  числе лабораторных) занятий. Отчёт (экзамен) проводится традиционным способом (по экзаменационным билетам) или по тестам (46 вопросов, включающих весь материал).

 При выполнении практических  работ и отчётах по ним применены  инновации: привлекается материал  по технологии конструкционных  материалов, физике металлов, материаловедению и коррозии и защите металлов. Ставится задача подготовиться к государственному экзамену по разделу "Материаловедение", включающему 25 вопросов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Белякова А. Ф. Химико-термическая обработка. Лабораторные работы, 2010.

2. Дахно Л. А., Шарая О. А. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Караганда, 2004.

3. Машиностроение, Энциклопедия. – Т. II, кн. 2; Т. III, кн. 2. – М.: Машиностроение, 2001.

4. Лахтин Ю. М., Леонтьева В.  П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 1990.

5. Термическая обработка в машиностроении. Справочник. – М.: Машиностроение, 1980.

6. Металловедение и термическая  обработка. Справочник. Т. I, Т. II. –  М.: Металлургиздат, 1961, 1962.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.