Metall va qotishmalarga termik va kimyoviy-termik ishlov berish asoslari

6.6. Kimyoviy-termik ishlov berish
Kimyoviy-termik ishlov berish deb poMat sirtqi qatlamining tarkibi,
strukturasi va xossalarini o‘zgartirish maqsadida unga bir yoMa ham
kimyoviy, ham termik ishlov berishdan iborat boMgan jarayondir.
Kimyoviy-termik ishlov berish diffuziya hodisasiga, ya’ni poMat
tayyorlangan detalni turli kimyoviy elementlarga boy muhitda qizdirilganda, shu kimyoviy element atomlarining temir kristall panjarasiga
singishiga asoslangan. Kimyoviy-termik ishlov berishning sementatsiyalash, nitrosementatsiyalash, sianlash hamda diffuzion metallash
kabi usullari mavjud.
Sementatsiyalash, bu poMatdan tayyorlangan detal yoki zagotovkani
As3 nuqtasidan yuqoriroq temperaturagacha (930-950°C) qizdirib, uning
sirtqi qatlamini optimal miqdorgacha (0,8-1%) uglerod bilan diffuzion
to‘yintirish jarayonidir; bunday toblashdan so‘ng detal sirtining qattiqligi ortadi (58-60 HRCE), o‘zagi esa qovushqoqligicha qoladi. PoMat 10,
15, 20 markaii kam uglerodlangan (0,1-0,18%) hamda kam uglerodli
legirlangan poMatlar sementatsiyalanadi.
Uglerodlovchi muhit sifatida qattiq karborizatorlar (pista ko‘mir,
soda bilan birgalikda torf koksi va boshqalar); suyuq (benzol, pirobenzol, kerosin va boshqalar); gazsimon (tabiiy gaz, uglerod oksidi va
boshqalar) karbyurizatorlar boMib xizmat qiladi. Qizdirilganda karbyurizatorning parchalanishi natijasida paydo boMadigan uglerod atomlari
poMatning sirtqi qatlamiga singib, uni uglerodlaydi. Gaz bilan sementatsiyalash unumli va samaralidir, bunda sementatsiyalangan qatlam qalinligi 3 mm gacha yetadi.
Azotlash, bu poMatning sirtqi qatlamini diffuzion yoM bilan azotga
to‘yintirish jarayonidir. U poMat sirtqi qatlamining qattiqligi, yeyilishga
chidamliligi hamda havoda, suvli, bugMi va hokazo muhitlarda korroziyalanishga qarshiligini oshiradi. 500-600°C temperaturada azotlash
poMat sirtning qattiqligini, 600-800°C da azotlash esa korroziyalanishga
118
bardoshligini oshiradi. Azotlash ammiakli muhitda bajariladi; ammiak
parchalanganda ajraladigan azot atomlari sirtqi qatlamga singadi.
Legirlangan poMatlarga azotlash samaralidir. Azot legirlovchi elementlar
bilan juda qattiq nitridlar hosil qiladi. Sirtning qattiqligi 1100 HB ga
yetadi. Azotlashda qattiqlik shu darajada oshadiki, toblashga hojat qolmaydi.
Nitrosementatsiyalash va sianlash, bu poMat sirtqi qatlamini bir yoMa
ham uglerod va azotga to‘yintirishdan iborat boMgan jarayondir. Jarayon
yoki gazli muhitda, yoki suyultirilgan sianid tuzlari muhitida kechadi.
Birinchi holda jarayon nitrosefnentatsiyalash, ikkinchi holda sianlash deb
ataladi. Nitrosementatsiyalashda buyumning yeyilishga chidamliligi ortadi,
sianlashga nisbatan ancha samaralidir. Gaz bilan sianlashda (nitrosementatsiyalashda) buyum uglerodlovchi gaz (90-98%) va ammiak (2-
10%) aralashmasidan iborat gaz muhitida qizdiriladi.
800-950°C temperaturada o‘tkaziladigan yuqori temperaturali
hamda 550-600°C da o‘tkaziladigan past temperaturali gaz bilan sianlashda sirtqi qatlam asosan uglerod bilan, past temperaturada sianlashda
esa azot bilan to‘yintiriladi. Yuqori temperaturada sianlash konstruksion
poMatdan yasalgan buyumlarning qattiqligini oshiradi; buyum 0,2-1 mm
qalinlikda sianlanadi. Bunday sianlashdan keyin, detal toblanadi,
so‘ngra past temperaturada bo‘shatiladi. Past temperaturada sianlash
tarkibida 50% endogaz, 50% ammiak boMgan muhitda yoki trietanolamin muhitida 5-10 soat davom etadi. Bunday ishlov berish
natijasida poMat sirtida yeyilishga chidamliligi yuqori boMgan 0,15-0,2
mm qalinlikda karbonitrid qatlami hosil boMadi. Legirlangan poMatlarda
bunday qatlamning qattiqligi 500-1100 HB gateng.
Diffuzion metallash, bu poMat sirtqi qatlamini A l, Cr, Si bilan
to‘yintirishdir; ular o‘z navbatida mos ravishda alitirlash, xromlash va
kremniylash (silitsiylash) deb ataladi. Aluminiy bilan metallashda detallarning otashbardoshligi oshiriladi. Bunday detallarni 1200°C
temperaturada ham ishlatish mumkin. Silitsiylash otashbardoshlikni
800-850°C temperaturagacha oshadi, ishqalanib yoyilishga chidamlilikni, ba’zi kislotalarda korroziyagabardoshlikni ham oshiradi.
Xromlash qattiqlikni (1600-1800 HB), kuyindi hosil boMishiga
chidamliligini, korroziyagabardoshligini kuchavtiradi. Diffuzion metallashda, metallar temir bilan o'rin almashinuvchi qattiq eritmalar hosil
qiladi. Metallarning diffuziyasi uglerod yoki azot diffuziyasiga nisbatan
119
qiyin kechadi, shuning uchun diffuzion metallash jarayonlari yuqori
temperaturalarda, chunonchi alitirlash 900-1200°C, silitsiylash 1050
-1100°C, xromlash 1000-1200°C temperaturalarda kechadi. Diffuzion
metallardan foydalanish texnik jihatdan samarali, iqtisodiy jihatdan
foydalidir. Uglerodli poMatlardan yasalgan va sirti xrom, aluminiy yoki
kremniy bilan to‘yintirilgan detallar 1000-1100°C temperaturada ham
otashbardosh boMadi, bu esa ularni qimmatbaho legirlangan otashbardosh poMatlardan tayyorlashga nisbatan ancha foydalidir.
Borlash, bu poMat sirtini bor bilan to‘yintirishdir. Borlashda
detaining qattiqligi ortadi (2000 HB gacha), abraziv ta’sirida yeyilishga
va korroziyaga chidamliligi ortadi. Borlangan poMat issiqqa chidamli
(900°C temperaturagacha), otashbardosh (800°C gacha), lekin j'uda
mo‘rtdir. Ko‘pincha o‘rtacha uglerodli poMat 850-900°C temperaturada
borlanadi, bunda bor qatlam qalinligi 0,15-0,35 mm ga teng. Borlash
ikki usulda: elektroliz va gaz usullari bilan bajariladi.
Elektroliz usulida tigelga 950°C temperaturada suyultirilgan bura
Na2B40 6 bilan birga grafit sterjeni (anod) va ishlov beriladigan detal
(katod) joylashtiriladi. Bura parchalanganda hosil boMadigan bor
atomlari poMat sirtiga diffuziyalanadi.
Gazli borlash diboran Ba2H6 va vodorod H2 dan tashkil topgan gaz
aralashmasida amalga oshiriladi. Borlangan qatlamning qalinligi 0,3 mm
dan oshmaydi, qattiqligi 1800-2000 HB ga teng. Trak, gaz-neft nasoslarining vtulkalari kabi tez yeyiladigan detallar borlanadi. Sulfidlash
poMat sirtini oltingugurt bilan, ko‘pincha uglerod va azot bilan birgalikda to‘yintirishdir. Bu yeyilishga qarshilikni oshiradi. Sulfidlash
chuqurligi 0,2-0,3 mm.