Az alkatrészek felületének keményítési módszerei. Alkatrészek felületi keményítése Fémek edzési módszerei
CSŐACÉL ERŐSÍTÉSÉNEK MÓDSZEREI
Elizaveta Vladimirovna Filipenko
diák gr. 3 év, GBOU SPO SO "Pervouralsk Metallurgical College", Pervouralsk
E- levél: cher - ev @ levél . ru
Shcherbinina E.V.
tanár külön a VKK szakterületei, a Pervouralsk vezetője
Kohászati ipar- a nemzetgazdaság egyik legnagyobb ágazata, és az exportbevétel tekintetében a második helyen áll az olaj- és gázkomplexum után.
Az elmúlt években az orosz vaskohászat fejlettségi szintje jelentősen megnőtt. Ez mindenekelőtt az iparág legnagyobb vállalkozásai által a termelés korszerűsítésére irányuló jelentős mennyiségű pénzügyi beruházásnak köszönhető.
A kohászati komplexum egyik fő ága a csőgyártás.
A csöveket iparilag gyártják, fémekből és ötvözetekből, szerves anyagokból (műanyagok, gyanták), betonból, kerámiából, üvegből, fából és ezek összetételéből.
A csöveket különféle közegek szállítására, más vezetékek szigetelésére vagy csoportosítására használják. A fémcsövet széles körben használják az építőiparban, szerkezeti profilként, mechanizmusokban - tengelyként a forgás átvitelére stb.
A csöveket gyártási módszer szerint osztályozzák (hengerelt varrat nélküli, extrudált, hegesztett acél és öntött).
A különböző minőségű acélból készült csöveket széles körben használják az iparban.
A csőacél edzésének számos módja van, amelyeket széles körben használnak a gyártásban:
1. Termomechanikai kezelés az ausztenit képlékeny deformációjából, majd martenzitté történő keményedésből és alacsony temperálásból áll.
2. Felületi keményedés az acél felületi rétegének az Ac 3 pont fölé történő melegítéséből áll, majd ezt követő hűtéssel, hogy nagy keménységet és szilárdságot érjünk el az alkatrész felületi rétegében, viszkózus maggal kombinálva. A keményedési hevítést nagyfrekvenciás áramokkal, gáz- vagy oxigén-acetilén égők lángjával, valamint lézersugárzással hajtják végre.
3. Hideg kezelés Az acél keménységének növelése érdekében az edzett acél visszatartott ausztenitjét martenzitté alakítják. Ez úgy történik, hogy az acélt az alsó martenzites pont hőmérsékletére hűtik.
4. Felületi keményedés plasztikus deformációval - Az alkatrész felületének megkeményedése a hideg deformáció következtében következik be, ami lehetővé teszi a fáradási szilárdság növelését.
5. Kémiai-termikus kezelés - fémek hőkezelése különböző kémiailag aktív környezetben a fém felületi rétegének kémiai összetételének és szerkezetének megváltoztatása, tulajdonságainak növelése érdekében. Ezek a kezelések magukban foglalják a cementálást, nitrokarbonizáció nitridálás, cianidozás - cél: keménység, kopásállóság és tartóssági határ az alkatrész felületén; diffúziós fémezés (alitizálás, szilikonozás, krómozás, stb.) - cél: a felület korrózióállóságának növelése különböző korrozív környezetben végzett munka során.
Innovatív módszerek a csőacél megerősítésére.
Ellenőrzött gördülés.
Ez az acélok és ötvözetek magas hőmérsékletű termomechanikus feldolgozásának egyik fajtája, amelyet a fém kémiai összetételétől függően szabályozott fűtési körülményei, a folyamat hőmérsékleti és alakváltozási paraméterei, valamint a fém meghatározott hűtési módjai jellemeznek különböző szakaszokban. műanyag feldolgozás.
Ennek eredményeként: ez a technológia lehetővé teszi a hengerelt késztermékek szilárdsági és szívóssági tulajdonságainak optimális kombinációinak elérését hőkezelés alkalmazása nélkül, és ritka ötvöző adalékanyagok felhasználásával.
A szabályozott hengerlés alapelve az ausztenit és ennek következtében a ferrit szemcsék finomítása, ami az acél szilárdságának és szívósságának egyidejű növekedéséhez vezet.
A szabályozott hengerlésnek 3 szakasza van a csőacél előállításában: deformáció az ausztenit átkristályosítási zónában, a nem kristályosodó ausztenit deformációja és deformáció a kétfázisú ausztenit-ferrites tartományban. A kutatások kimutatták, hogy az Ar 3 alatti hőmérsékleten végzett simítóállványban végzett hengerlés során a mechanikai tulajdonságokat befolyásolja a diszlokáció, az alépítmény és a textúra erősödése. A fő különbség a hagyományos és a szabályozott hengerlés között az, hogy a szabályozott hengerlésnél a deformációs sávok több tömbre választják szét az ausztenitszemcséket. Az egyes blokkok határa a ferritszemcsék magképződésének forrása. Ennek eredményeként a szabályozott hengerlés során azonos méretű ausztenitszemcsékből kisebb ferritszemcsék képződnek, mint a hagyományos meleghengerlés során, amikor a ferritszemcsék gócképződése az ausztenitszemcsék határán megy végbe. Ezen túlmenően a ferrit gócképző aktív centrumok számának növekedése felgyorsítja az átalakulási folyamatot, aminek következtében csökken az acélnak alacsony szívósságot adó bainit szerkezet kialakulásának valószínűsége. .
A hengerlés gyakorlatában intézkedéseket tesznek az alkatrész méretpontosságának növelésére:
1) olyan merev állványok használata, amelyek biztosítják a gördülőállvány minimális rugalmas deformációját;
2) a fűtőkemencék kialakításának és a fűtés minőségének javítása, lehetővé téve az egyenletes hőmérséklet fenntartását a munkadarab és a különböző munkadarabok keresztmetszetében;
3) a szalagok optimális hűtésének alkalmazása, amely kompenzálja a hengerek hőmérsékletének növekedését a fűtött szalagok hője és a képlékeny deformáció során felszabaduló hő hatására;
4) a tekercs munkafelületének keménységének növelése;
5) a fém egyenletes deformációja a mérőeszközökben és a nyomás csökkentése a hengerlés során a hengerek optimális kalibrálásával, a korszerű gördülőcsapágyak és a hengerállványok folyadéksúrlódásával, a folyamatos hengerművek felszerelése állandó eszközökkel a hengerelt termékek állványközi feszültségének szabályozására stb.
1. ábra A szabályozott hengerlés során fellépő deformációs hőmérséklet hatásának vázlata az ausztenitszemcsék morfológiájára és a ferrit-perlit szerkezetre alacsony széntartalmú mikroötvözött acélokban.
Alacsony széntartalmú acélok összetett edzéssel és heterofázisú szerkezettel, amelyek az ausztenit alacsony hőmérsékletű bomlástermékeit tartalmazzák.
A sokszögű ferritet, bainitet és kis martenzitszigeteket (maradék ausztenit) tartalmazó acélok folyamatos szakítódiagramja folyási plató nélkül. A ferrit-perlit szerkezetű acélokkal ellentétben ez a gyártási folyamat során észrevehető nyúlási edzést eredményezhet, ami a csőfém szilárdságának növekedését mutatja a munkadarabhoz képest, ami kiterjeszti az ebbe az osztályba tartozó acélok felhasználási lehetőségeit. A hozamterület csökkenthető és a sima szakítódiagram kialakulására való hajlam növelhető, ha martenzites-wasztenites komponens jelenlétében a perlitet bainitre cseréljük. Megjegyzendő, hogy a konverziós tényező csökkenése nagymértékben a makroszintű maradékfeszültségek hatásával függ össze. Ebben a tekintetben a mikrostruktúra hatása összetettebb, ami külön mérlegelést igényel. A 12-15 mm vastag lapoknál a hozamplató kiküszöbölhető, ha a következő arány teljesül:
32,5 Mo + 10 (Mn + Cr) +2,5 Ni > 23
Sajnos az orosz kohászok még nem állnak teljesen készen az ilyen osztályú acélokból készült lemezek és tekercsek ipari előállítására, míg a csővezeték-építés világgyakorlatában már szerepel az X100 és X120 precíziós osztályú csövek használata.
Nyilvánvaló, hogy az új generációs alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélok, amelyek szilárdságát az alacsony hőmérsékletű átalakulási termékek képződése biztosítja, egyedülálló tulajdonságokkal rendelkeznek a diszperziós és szerkezeti erősítésű ferrit-perlit acélokhoz képest. A ferrit-perlit (alacsony perlit) acélok tulajdonságait nagymértékben meghatározza az alépítmény létrejötte és a benne található karbidonitridek, főleg vanádium felszabadulása miatti ferrit erősödés mértéke.
Következtetés.
Az utóbbi időben Oroszországban folyamatosan nőtt az acélcsövek gyártása. Az egyes acélcsövek fogyasztása a korábbi évek trendjeit folytatja: a kis- és közepes átmérőjű hegesztett csövek fogyasztása csökken, a gyártáshoz használt nagy átmérőjű hegesztett csövek és varrat nélküli olajminőségű csövek fogyasztása nő. gáz és olaj szállítása; A varrat nélküli csöveket továbbra is hegesztett csövek váltják fel, amelyek gyártása már elérte a teljes csőgyártási mennyiség 64%-át.
Az elkövetkező években az orosz gyártók aktívan modernizálják a berendezéseket, új kapacitásokat helyeznek üzembe a kiváló minőségű tuskó gyártására és a nemzetközi szabványoknak megfelelő csövek gyártására.
A globális orosz ipar jövője a külföldi és a hazai piacokon rejlik. A külpiacon a szint már eléri az országban gyártott csövek 25%-át; A hazai piacon is jó kilátások vannak, figyelembe véve Oroszország vezető pozícióját az olaj- és gázkészletek terén, a szállítási távolságok nagy távolságát és számos nagy csővezeték-projekt megvalósítását.
Az acélok szerkezeti szilárdságának növelésének igénye meghatározza a nagy pontosságú, tudásintenzív kohászati technológiákra való átállást. A nagy szilárdsági osztályú csövek esetében az ausztenit alacsony hőmérsékletű bomlástermékeit tartalmazó heterofázisú, összetett edzettségű alacsony széntartalmú acélok, valamint a szabályozott hengerlési technológia alkalmazása, amely lehetővé teszi a szilárdság és a szívósság optimális kombinációinak elérését. A hengerelt késztermékek tulajdonságai hőkezelés nélkül és ritka ötvöző adalékanyag-fogyasztás mellett nyilvánvalóak.
Az ilyen termékek előállításának elsajátítása megköveteli a hazai kohászati vállalkozások fő kapacitásainak minőségi megváltoztatását a világgyakorlatban széles körben alkalmazott modern technológiák alkalmazása alapján.
Bibliográfia:
1. "Prime" Gazdasági Információs Ügynökség
2. „Árfigyelő” elemző portál
3. Bronfin B.M., Emelyanov A.A., Shveikin V.P. Vanádium-karbidokkal erősített kétfázisú ferrites-martenzites acélok / Vanádium-vegyületek kémiája, technológiája és alkalmazása: A IV. Összszövetségi Konferencia absztraktjai. Nyizsnyij Tagil, 1982. 106. o.
4. Bronfin B.M., Emelyanov A.A., Shveikin V.P. Kétfázisú ferrites-martenzites acélok alvázi keményítése // Fémek alvázi keményítése és diffrakciós kutatási módszerek. Kijev: Naukova Dumka. 1985. 133-135.
5. Gracsev S.V., Baraz V.R., Bogatov A.A., Shveikin V.P. Fizikai kohászat. Tankönyv egyetemek számára. Jekatyerinburg. Szerk. 2, add hozzá. És helyes. USTU-UPI kiadó, 2001, p. 534.
Sok gépalkatrész súrlódási körülmények között működik, ütési és hajlító terhelésnek van kitéve, ezért kemény, kopásálló felülettel, erős és egyben viszkózus, műanyag maggal kell rendelkeznie. Ezt felületi keményítéssel érik el.
A felületi edzés célja, hogy növelje az alkatrészek felületi rétegeinek szilárdságát, keménységét és kopásállóságát, miközben megtartja a viszkózus, műanyag magot, amely elnyeli az ütési terheléseket.
A dinamikus és ciklikus terhelés mellett működő gépalkatrészekben a felületi rétegekben húzófeszültség hatására kifáradási repedések jelennek meg. Ha a felületen maradó nyomófeszültségek jönnek létre, akkor az üzem közbeni terhelésekből származó húzófeszültségek kisebbek és a tartóssági (fáradási) határérték nő. Az alkatrészek felületi rétegeiben nyomófeszültségek létrehozása a felületedzés második célja.
Az alkatrész gyártásának műszaki feltételei meghatározzák az edzett réteg keménységét és mélységét, valamint a mag szilárdságát és szívósságát.
A felületkeményítés fő módszerei három csoportra oszthatók:
mechanikai - felületi rétegek képlékeny deformációja, keményedés létrehozása (keményedés);
termikus – felületi keményedés;
vegyi és hőkezelés (cementálás, nitridálás, krómozás és mások).
3.1. A felület mechanikai keményítése
A fém hideg képlékeny alakváltozás hatására bekövetkező keményedését hidegedzésnek vagy hidegedzésnek nevezzük. Ebben az esetben a fém szerkezete megváltozik: a kristályrács eltorzul, a szemcsék deformálódnak, azaz egyentengelyűből nem egytengelyűvé alakulnak (torta, palacsinta formájában, 1. ábra). Ez a keménység és a szilárdság 1,5-3-szoros növekedésével jár együtt. Az edzett rétegben fellépő nyomófeszültségek növelik a fáradásállóságot. A felület képlékeny alakváltozással történő keményítése növeli az alkatrészek megbízhatóságát, csökkenti a feszültségkoncentrátorokkal szembeni érzékenységet, növeli a kopásállóságot és a korrózióállóságot, valamint eltünteti a korábbi feldolgozás nyomait.
Rizs. 1. A képlékeny alakváltozás hatása a fém mikroszerkezetére:
a – deformáció előtt; b – deformáció után
Az edzési műveletek többsége univerzális fémvágó gépeken (esztergák, gyalugépek, fúrók) kivitelezhető egyszerű kialakítású eszközökkel. Ezek az edzési műveletek a HB250-280 keménységű fémeknél a leghatékonyabbak.
Görgős görgők és golyók– olyan művelet, amelynek során az edzett acélhenger (golyó) adott terhelés (nyomás) hatására az edzendő felületen gördülve deformálódik, azaz meghatározott mélységig összezúzja a fém felületi rétegét (2. ábra). Keményedés következik be - keményedés. Az edzett réteg mélysége 0,5 – 2,0 mm. Ez a módszer főként olyan alkatrészeket erősít meg, mint például a forgó testek (tengelyek, tengelyek, karmantyúk) vagy nagy, lapos felületűek.
Sörétszórás– olyan művelet, amelyben a sörétfúvóból nagy sebességgel (90-150 m/s) kirepülő keményfém (sörét) részecskék nekiütköznek az edzendő felületnek, és megkeményedik. Az erő, a keménység és a fáradási szilárdság megnő. Az edzett réteg vastagsága 0,2-0,4 mm. A rugókat, rugókat, fogaskerekeket, torziós tengelyeket stb. sörétezésnek vetik alá. Például a rugós lemezeket a csomagba szerelés előtti hőkezelés után sörétes kivágásnak vetik alá, ami jelentősen megnöveli a rugó élettartamát (háromszor-ötszörösére). ).
D 
A robusztus szemcseszórás az alkatrészek mechanikai és hőkezelése utáni végső technológiai művelete. A felszerelés sörétszórók. A legelterjedtebbek a nagy termelékenységű mechanikus sörétfúvók. A sörét kemény acélból vagy fehér öntöttvasból készült gömb alakú részecskék. A normalizált 20-as osztályú acél sörételése 40%-kal, a 45-ös osztályú acélé pedig 20%-kal növeli a keménységet; maradó nyomófeszültség a felületben – 80 MPa-ig.
Rizs. 2. Hengerlési (a, b) és hengerlési (c, d) felületek sémái
D 
A robusztus szemcseszórást hatékony módszerként használják a kovácsolt és öntött acéltermékek tartósságának növelésére és a nagy szilárdságú öntöttvasak megerősítésére.
Ezek az edzési módszerek a legelterjedtebbek a gépészetben. Rajtuk kívül vibrációs hengerlést (3. ábra), furatkalibrálást (4. ábra), gyémántsimítást stb.
Rizs. 4. Sémák a furatok kalibrálásához: a – golyóval; b, c – tüske
Acél termomechanikus feldolgozása
Az edzéskezelés egyik technológiai folyamata az termomechanikus kezelés (TMT).
A termomechanikus kezelés az anyagok szerkezetének és tulajdonságainak megváltoztatásának kombinált módszereit jelenti.
A hőmechanikai feldolgozás egyesíti a képlékeny alakváltozást és a hőkezelést (előre deformált acél ausztenites állapotban történő edzése).
A termomechanikus kezelés előnye, hogy jelentős szilárdságnövekedéssel a hajlékonysági jellemzők kismértékben csökkennek, az ütési szilárdság 1,5...2-szer nagyobb az ütési szilárdsághoz képest ugyanazon acélon alacsony megeresztéssel történő edzés után.
Attól függően, hogy a deformáció milyen hőmérsékleten történik, megkülönböztetik a magas hőmérsékletű termomechanikus kezelést (HTMT) és az alacsony hőmérsékletű termomechanikus kezelést (LTMT).
A magas hőmérsékletű termomechanikus kezelés lényege, hogy az acélt az ausztenites állapot hőmérsékletére melegítik (fent A 3). Ezen a hőmérsékleten az acél deformálódik, ami az ausztenit megkeményedéséhez vezet. Az ilyen ausztenit állapotú acélt keményedésnek vetik alá (16.1 a ábra).
A magas hőmérsékletű termomechanikus feldolgozás gyakorlatilag kiküszöböli az érzékenység kialakulását a veszélyes hőmérsékleti tartományban, gyengíti az irreverzibilis ridegséget, és drámai módon növeli a szívósságot szobahőmérsékleten. A hideg ridegség hőmérsékleti küszöbe csökken. A magas hőmérsékletű termomechanikus kezelés növeli a rideg töréssel szembeni ellenállást és csökkenti a hőkezelés során fellépő repedésérzékenységet.
Rizs. 16.1. Acél termomechanikus kezelési módozatainak vázlata: a – magas hőmérsékletű termomechanikus kezelés (HTMT); b – alacsony hőmérsékletű termomechanikus kezelés (LTMT).
A magas hőmérsékletű termomechanikus feldolgozás hatékonyan alkalmazható szén-, ötvözött-, szerkezeti-, rugó- és szerszámacéloknál.
Az utólagos temperálást 100...200 o C-on végezzük a nagy szilárdsági értékek megtartása érdekében.
Alacsony hőmérsékletű termomechanikus feldolgozás (ausformálás).
Az acélt ausztenites állapotba hevítik. Ezután magas hőmérsékleten tartjuk, lehűtjük a martenzites átalakulás kezdetének hőmérséklete fölé (400...600 o C), de az átkristályosodási hőmérséklet alá, és ezen a hőmérsékleten végezzük a nyomáskezelést és az oltást ( 16.1. ábra b).
Az alacsony hőmérsékletű termomechanikus kezelés, bár nagyobb szilárdságot ad, nem csökkenti az acél ridegségre való hajlamát. Emellett nagyfokú deformációt (75...95%) igényel, ezért nagy teljesítményű berendezések szükségesek.
Alacsony hőmérsékletű termomechanikus feldolgozást alkalmaznak martenzittel edzett közepes széntartalmú ötvözött acélok esetében, amelyek másodlagos stabilitása az ausztenit.
A termomechanikus kezelés során a szilárdság növekedése azzal magyarázható, hogy az ausztenit deformációja következtében a szemcséi (tömbök) összetörnek. A tömbök mérete kétszer-négyszeresére csökken a hagyományos edzéshez képest. A diszlokáció sűrűsége is nő. Az ilyen ausztenit utólagos kioltásakor kisebb martenzitlemezek képződnek, és a feszültségek csökkennek.
A műszaki acélok különböző típusú TMT-jei után a mechanikai tulajdonságok átlagosan a következő jellemzőkkel rendelkeznek (lásd: 16.1. táblázat):
16.1. táblázat. Acélok mechanikai tulajdonságai TMT után
A hőmechanikai feldolgozást más ötvözetek esetében is alkalmazzák.
Acél alkatrészek felületi edzése
A szerkezeti szilárdság gyakran az alkatrész felületi rétegeiben lévő anyag állapotától függ. Az acél alkatrészek felületi edzésének egyik módja az felületi keményedés.
A felületi keményedés hatására a termék felületi rétegeinek keménysége nő a kopásállóság és a tartóssági határ egyidejű növekedésével.
Valamennyi felületedzési módra jellemző, hogy az alkatrész felületi rétegét az edzési hőmérsékletre hevítik, majd gyors hűtést követnek. Ezek a módszerek különböznek az alkatrészek melegítési módszereiben. Az edzett réteg vastagságát a felületi keményedés során a hevítési mélység határozza meg.
A legelterjedtebb az elektrotermikus keményítés a termékek nagyfrekvenciás árammal (HFC) történő melegítésével és a gázláng keményítés gáz-oxigén vagy oxigén-kerozin lánggal.
Edzés nagyfrekvenciás áramokkal.
A módszert V. P. Vologdin szovjet tudós dolgozta ki.
Ez azon alapul, hogy ha egy fém alkatrészt egy vezető-induktor által létrehozott váltakozó mágneses térbe helyezünk, akkor örvényáramok indukálódnak benne, ami a fém felmelegedését okozza. Minél nagyobb az áramfrekvencia, annál vékonyabb az edzett réteg.
Jellemzően 50...15000 Hz frekvenciájú gépi generátorokat és 10 6 Hz-nél nagyobb frekvenciájú csőgenerátorokat használnak. Az edzett réteg mélysége legfeljebb 2 mm.
Az induktorok rézcsövekből készülnek, amelyekben víz kering, így nem melegednek fel. Az induktor alakja megfelel a termék külső formájának, míg az induktor és a termék felülete közötti hézagnak állandónak kell lennie.
A HDTV-edzés technológiai folyamatábrája az ábrán látható. 16.2.
Rizs. 16.2. A nagyfrekvenciás edzés technológiai folyamatának vázlata
A 2 induktor 3...5 s melegítése után az 1. alkatrész gyorsan egy speciális hűtőberendezésbe - a 3 permetezőbe kerül, melynek furatain keresztül az oltófolyadékot a felmelegített felületre permetezzük.
A nagy fűtési sebesség a fázisátalakításokat magasabb hőmérsékletre tolja el. A nagyfrekvenciás árammal történő hevítés során a keményedési hőmérsékletnek magasabbnak kell lennie, mint a hagyományos fűtésnél.
Megfelelő fűtési körülmények között, lehűlés után finom tűs martenzit szerkezetet kapunk. A keménység 2...4 HRC-vel növekszik a hagyományos edzéshez képest, a kopásállóság és a tartósság határértéke nő.
A nagyfrekvenciás hővel történő keményítés előtt a terméket normalizálásnak, az edzést követően pedig 150...200 o C-os alacsony temperálásnak (öntermesztés) vetjük alá.
Ezt a módszert a 0,4%-nál nagyobb széntartalmú acéltermékek esetében célszerű alkalmazni.
A módszer előnyei:
· nagyobb hatékonyság, nincs szükség a teljes termék melegítésére;
· magasabb mechanikai tulajdonságok;
· az alkatrész felületének dekarbonizációjának és oxidációjának hiánya;
· a vetemedés hibáinak és a keményedő repedések kialakulásának csökkentése;
· folyamatautomatizálás lehetősége;
· a nagyfrekvenciás edzés alkalmazása lehetővé teszi az ötvözött acélok olcsóbb szénacélokkal való helyettesítését;
· lehetővé teszi az alkatrész egyes részeinek edzését.
A módszer fő hátránya– az indukciós telepítések és induktorok magas költsége.
Használata sorozat- és tömeggyártásban célszerű.
Gázláng keményedés.
A melegítést acetilén-oxigén, gáz-oxigén vagy kerozin-oxigén lánggal végezzük 3000...3200 o C hőmérsékleten.
A felületi réteg kikeményedés utáni szerkezete martenzitből, martenzitből és ferritből áll. Az edzett réteg vastagsága 2...4 mm, keménysége 50...56 HRC.
A módszert nagyméretű, összetett felületű termékek (csigafogaskerekek, csigasorok), acél és öntöttvas hengerhengerek edzésére használják. Tömeg- és egyedi gyártásban, valamint javítási munkákhoz használják.
Nagyméretű termékek melegítésekor az égők és a hűtőberendezések a termék mentén mozognak, vagy fordítva.
A módszer hátrányai:
· alacsony termelékenység;
· az edzett réteg mélységének és a fűtési hőmérséklet szabályozásának nehézségei (túlmelegedés lehetősége).
Öregedés
A temperálást olyan ötvözetek esetében alkalmazzák, amelyeket polimorf átalakulással hűtöttek le.
Polimorf átalakulás nélkül keményedő anyagokra vonatkozik. öregedés.
A polimorf átalakulás nélküli edzés olyan hőkezelés, amely alacsonyabb hőmérsékleten rögzíti az ötvözetre magasabb hőmérsékleten jellemző állapotot (túltelített szilárd oldat).
Öregedés– hőkezelés, amelyben a fő folyamat a túltelített szilárd oldat lebontása.
Az öregedés következtében az edzett ötvözetek tulajdonságai megváltoznak.
A temperálástól eltérően az öregedés után a szilárdság és a keménység nő, a rugalmasság pedig csökken.
Az ötvözetek öregedése a feleslegben lévő fázis változó oldhatóságával jár, az öregedés során fellépő keményedés pedig a túltelített szilárd oldat bomlása során fellépő diszperziós kiválás és az ebből eredő belső feszültségek eredményeként következik be.
Az öregedő ötvözetek esetében a szilárd oldatokból származó csapadék a következő fő formákban fordul elő:
· vékony lemezes (korong alakú);
· egytengelyű (gömb vagy köbös);
· tű alakú.
A csapadék alakját egymással versengő tényezők határozzák meg: a felületi energia és a rugalmas alakváltozási energia, amelyek a minimumra hajlanak.
Egyenrangú csapadék esetén minimális a felületi energia. A rugalmas torzítások energiája minimális a vékony lemezek formájú csapadék esetén.
Az öregedés fő célja az erő növelése és a tulajdonságok stabilizálása.
Az öregedést megkülönböztetik természetes, mesterséges és képlékeny deformáció utáni öregedés között.
Természetes öregedés az edzett ötvözet szilárdságának spontán növekedése és hajlékonyságának csökkenése, amely a normál hőmérsékleten történő expozíció során következik be.
Az ötvözet hevítése növeli az atomok mobilitását, ami felgyorsítja a folyamatot.
A szilárdság növekedését emelt hőmérsékleten való kitettség során ún mesterséges öregedés.
Az ötvözet szakítószilárdsága, folyáshatára és keménysége az öregedési idő növekedésével növekszik, eléri a maximumot, majd csökken (a túlöregedés jelensége)
Természetes öregedés esetén nem következik be túlkorosodás. A hőmérséklet emelkedésével hamarabb éri el a túlöregedést.
Ha egy túltelített szilárd oldat szerkezetű edzett ötvözet plasztikus deformációnak van kitéve, akkor az öregedés során fellépő folyamatok is felgyorsulnak - ez törzs öregedés.
Az öregítés kiterjed minden túltelített szilárd oldatban végbemenő folyamatra: az elválasztást előkészítő folyamatokra és magukra az elválasztási folyamatokra is.
A gyakorlat szempontjából az inkubációs időszak nagy jelentőséggel bír - az az idő, amely alatt az előkészítési folyamatok edzett ötvözetben zajlanak, amikor a nagy plaszticitás megmarad. Ez lehetővé teszi a hideg deformációt az oltás után.
Ha az öregedés során csak kiürülési folyamatok következnek be, akkor a jelenséget ún diszperziós keményedés.
Az öregedés után a ferritben lévő tercier cementit és nitridek diszpergált kiválása következtében az alacsony széntartalmú acélok szilárdsága növekszik és duktilitása csökken.
Az öregítés az alumínium- és rézötvözetek, valamint számos magas hőmérsékletű ötvözet megerősítésének fő módszere.
Acél hidegfeldolgozása
A magas széntartalmú acéloknak és sok ötvözött acélnak martenzites átalakulási hőmérséklete van (M to) 0 o C alatti. Ezért az acél szerkezetében az edzés után jelentős mennyiségű visszatartott ausztenit figyelhető meg, ami csökkenti a termék keménységét és rontja a mágneses jellemzőket is. A maradék ausztenit eltávolítása érdekében az alkatrész további hűtését a negatív hőmérsékletek tartományában t alatti hőmérsékletre végezzük. M k(-80 o C). Erre általában szárazjeget használnak.
Ezt a feldolgozást ún acél hidegfeldolgozása.
A hidegkezelést közvetlenül az oltás után kell elvégezni, hogy megakadályozzuk az ausztenit stabilizálódását. A hidegkezelés utáni keménységnövekedés általában 1...4 HRC.
A hidegkezelés után az acélt alacsony temperálásnak vetik alá, mivel a hidegkezelés nem csökkenti a belső feszültségeket.
A golyóscsapágyak, a precíziós mechanizmusok és a mérőműszerek alkatrészeit hidegkezelésnek vetik alá.
Edzés plasztikus deformációval
A mechanikai felületkeményítési eljárások fő célja a kifáradási szilárdság növelése.
A mechanikai edzés módszerei - a felületi réteg keményítése 0,2...0,4 mm mélységig.
A fajták közé tartozik a szemcseszórás és a hengeres feldolgozás.
Sörétszórás – Kész alkatrészek felületének lövésfeldolgozása.
Speciális sörétfúvó egységekkel hajtják végre, amelyek acél vagy öntöttvas sörétet lövellnek ki a megmunkálandó alkatrészek felületére. Lövésátmérő – 0,2…4 mm. A lövések 0,2...0,4 mm mélységig képlékeny alakváltozást okoznak.
A hornyokban és kiemelkedésekben lévő alkatrészek megerősítésére szolgál. Az olyan termékek, mint a rugók, rugók, láncszemek, lánctalpak, betétek, dugattyúk, fogaskerekek ki vannak téve a hatásnak.
Nál nél görgős feldolgozás A deformációt keményfém hengerrel a munkadarab felületére nyomják.
Ha a hengerre ható erők meghaladják a megmunkálandó anyag folyáshatárát, akkor a kívánt mélységig megkeményedik. A feldolgozás javítja a mikrogeometriát. A maradék nyomófeszültségek létrehozása növeli a termék fáradási határát és tartósságát.
A görgős hengerlést tengelycsapok, huzalok feldolgozásakor, valamint csövek és rudak kalibrálásakor használják.
Nincs szükség speciális felszerelésre, esztergák vagy gyaluk használhatók.
1.3.5.1. táblázat
|
Erősítés fizikai és fizikai-kémiai módszerekkel
Az inert gázokban emelt hőmérsékleten üzemelő gépalkatrészek kopásállóságának és felületi keménységének, a felület hőállóságának és korrózióállóságának növelésére elektromos szikrafeldolgozási módszerekkel történő edzést alkalmaznak. Ez a módszer abból áll, hogy a termék fémének felületi rétegét (katód) ötvözik az elektróda (anód) anyagával a szikrakisülés során levegős környezetben. Az ötvözőfém nitrogénnel, szénnel és az alkatrész fémjével való kémiai reakciói eredményeként a felületi rétegekben keményedő szerkezetek, összetett kémiai vegyületek képződnek, és egy diffúziós kopásálló, edzett, nagy keménységű réteg jelenik meg. A többrétegű bevonatok felhordásához ion-plazma feldolgozási módszereket alkalmaznak.
Erősítés plasztikus deformációs módszerekkel
Az edzést azzal a céllal végezzük, hogy növeljük a fém felületi rétegének kifáradási ellenállását és keménységét, és irányított belső feszültségek, elsősorban nyomófeszültségek jöjjenek létre benne, valamint a felületen a mikroérdesség szabályozott enyhítése.
A felületi plasztikus deformációval történő keményedési kezelést hatékonyan alkalmazzák a gépalkatrészek gyártási technológiai folyamatának befejező műveletei során a késes vagy csiszolószerszámos forgácsolással végzett végső megmunkálási műveletek helyett.
A külső hő igénybevétele nélkül végzett felületi képlékeny deformációt, amely biztosítja a felületi réteg meghatározott tulajdonságainak kialakítását, hidegedzésnek nevezzük.
Ennek megfelelően azt a fémréteget, amelyben ezek a tulajdonságok megjelennek, hidegen megmunkáltnak nevezzük.
A hidegedzés hatására a fém alakváltozással szembeni ellenállásának minden jellemzője megnő, rugalmassága csökken, keménysége nő.
Minél lágyabb az acél, annál nagyobb az edzés intenzitása; nem edzett acélokon a felületi deformáció következtében több mint 1000%-os keménységnövekedés érhető el, az edzett acélokon pedig csak 10-15%-kal. A keménység növekedését a deformált acél szerkezete határozza meg.
A felület keményítése acél vagy öntöttvas söréttel, csiszolószemcséket tartalmazó golyókkal vagy szuszpenzióval történő bombázással történik; görgőkkel, golyókkal vagy forgószerszámmal gurulás, kergetőzés.
A sörétes kivágás sekély, akár 0,5-0,7 mm-es képlékeny alakváltozást biztosít. Bonyolult formájú kis részek felületeihez, valamint alacsony merevségű alkatrészekhez, mint például rugók, laprugók stb.
Leginkább 0,8-2 mm átmérőjű acélsörétet használnak. A szemcseszórás során a keményedés mélysége nem haladja meg a 0,8 mm-t.
Az alkatrész felülete némi érdességet kap, és nincs kitéve további feldolgozásnak.
A feldolgozási módot a lövés előtolási sebessége, az egységnyi lövésfogyasztás és az expozíció határozza meg – az az idő, amely alatt a kezelt felület ütéseknek van kitéve. Az alkatrész felületét teljesen be kell borítani horpadásnyomokkal.
A feldolgozott anyag felületi keménysége és a képlékeny alakváltozás mélysége függ a keményedési módoktól, az anyag fizikai és mechanikai tulajdonságaitól, szerkezetétől és kémiai összetételétől. A felületi keménységre a legnagyobb hatást a munkadarabbal érintkező deformáló elem fajlagos nyomása és ennek a nyomásnak a gyakorisága gyakorolja. A megengedett legnagyobb nyomás vagy a terhelési ciklusok számának túllépése a keménység növekedésének leállásával és a keményedés miatti csökkenésével jár, azaz a fém felületi rétegének tönkremenetele a kristályrács plasztikus deformációjának elért határa miatt. .
A HRC65-ig terjedő keménységű termékek keményítéséhez gyémánt csiszolási módszert alkalmaznak. Kiválthatja a végső csiszolási és felületi polírozási műveleteket. A módszer széles körben univerzális. Ésszerű acél edzett és nem termikusan edzett, felületi bevonattal és anélkül, valamint színesfémekből és ötvözetekből készült alkatrészek feldolgozására.
A felületi réteg szuszpenziós sugárral történő keményítését (folyadék + csiszolószemcsék) olyan esetekben alkalmazzák, amikor az edzett réteg legnagyobb mélysége szükséges.
A robbanási energiával történő megerősítés növelheti a kopásállóságot, a felületi réteg keménységét, a szilárdsági és folyáshatárokat, a statikus szilárdságot (a hegesztett kötések a hegesztési varrat és a hőhatás zóna munka általi megkeményedése következtében), a ciklikus szilárdságot és javíthatja a fém felületi rétegének minősége.
Az impulzusterhelés hatására robbantással történő szilárdítás jelentősen eltér a normál körülmények között végzett keményedéstől.
Ha a robbanással összefüggő nagyobb sebességgel ütközik, a keményítő hatás az ütközési sebesség növekedésével növekszik. Magas helyi hőmérséklet léphet fel a fémben, ami fázisátalakulást okozhat a helyi területeken. Ugyanakkor működnek a normál alakváltozási sebesség melletti keményedésben rejlő folyamatok, mint például az ikerképződmény, a nyírás és a fragmentáció.
A kések felülete a végső mechanikai és hőkezelés után keményedésnek van kitéve.
Az alkatrész mikrogyöngyökkel történő megerősítése lehetővé teszi:
a) hozzon létre vékony keményedést azokon az alkatrészeken, amelyek éles szélei vagy kis sugarú résbemélyedések és hornyok vannak;
b) megszünteti a felületi rétegben a mechanikai kezelés után esetlegesen fennmaradó húzófeszültségeket, és nyomómaradék feszültségeket hoz létre;
c) növeli a felületi keménységet;
d) növelje és stabilizálja az állóképességi határt;
e) növelje a felület tisztaságát egy vagy két osztállyal 0,63 ...0,32-re
Az ultrahangos edzés különleges helyet foglal el az edzési technológiák között. A fémek ultrahangos megmunkálással történő megerősítése számos tulajdonsággal rendelkezik - gyorsaság, nagy hatékonyság és olyan termékek feldolgozásának képessége, amelyeket más módszerekkel nem lehet keményíteni. Ezen túlmenően, ha az ultrahangot valamilyen más keményítő kezeléssel kombinálják, az utóbbiak hatékonyságát gyakran fokozhatja. Az ultrahangos edzés előnyei közé tartozik az is, hogy egy bizonyos osztályú alkatrésznél felületi és térfogati keményítést, illetve ezek kombinációit lehet létrehozni. Ebben az esetben a fém belső feszültségeinek kedvező eloszlása és olyan szerkezeti állapot érhető el, amelyben a változó terhelés mellett működő alkatrészek biztonsági sávja 2-3-szorosára, élettartamuk pedig tízszeresére növelhető.
Az ultrahangos keményítés történhet olyan folyadékban, amelyben ultrahang rezgések terjednek, vagy ultrahang frekvencián vibráló deformáló testek segítségével.
A folyadékban zajló ultrahangos hullámfolyamat nagyobb számú szakadás megjelenésével jár együtt, apró buborékok formájában a nyújtási félperiódus alatt, és ezek összeomlásával a kompressziós félperiódus alatt - kavitáció. Abban a pillanatban, amikor a buborékok összeomlanak, helyi pillanatnyi nyomás alakul ki, amely eléri a több száz atmoszférát. A kavitációs buborékok elsősorban a folyadékba helyezett termékek felületén keletkeznek. Amikor a buborékok összeesnek, az alkatrész felülete megkeményedik. Az edzett réteg keménysége, keménysége, ezáltal kopásállósága.
Az alkatrészek ultrahangos keményítése deformáló testekkel két technológiai séma szerint hajtható végre:
a) a szerszámmal kezelt felület közvetlen érintésével;
b) a kezelt felület expozíciója a munkaközeggel (acélgolyókkal).
Sok alkatrész fokozott felületi kopás mellett működik. Ezért valamilyen módon meg kell védeni ezt a felületet. Ezt felületkeményítési módszerekkel érik el.
A felület keményítése a felület tulajdonságainak növelését jelenti: keménység, kopásállóság, korrózióállóság. Ha a tulajdonságokon változtatni kell, az azt jelenti, hogy a felületi réteg szerkezetének meg kell változnia. A szerkezet megváltoztatásához használhat deformációt, hőkezelést különféle módokon melegítéssel, megváltoztathatja a felület kémiai összetételét és védőrétegeket alkalmazhat.
Többnyire felületkeményítési módszerek két fő csoportra osztható:
1) a termék megerősítése a felület kémiai összetételének megváltoztatása nélkül, de a szerkezet megváltozásával. A keményedés felületi keményítéssel, felületi képlékeny deformációval és egyéb módszerekkel történik.
2) a termék megerősítése a felületi réteg kémiai összetételének és szerkezetének megváltozásával. Az erősítés különféle kémiai-termikus kezelési módszerekkel és védőrétegek felvitelével történik.
A szerkezet megváltoztatásának módszerei
A felület kémiai összetételének megváltoztatása nélkül, de szerkezetének megváltoztatásával végzett keményítési eljárások közül a legelterjedtebb a felületi keményítés és a különféle felületi képlékeny deformáció típusai (SPD).
Lényegében a felületi deformáció a legegyszerűbb módja annak, hogy a felület szilárdsági jellemzői növekedjenek. Itt a következő elvet alkalmazzuk. Ha felidézzük a deformációs keményedési görbét, akkor kiderül, hogy minél jobban megnyújtjuk a fémet, annál jobban ellenáll a fémnek, annál nagyobb lesz a P max húzóerő (természetesen egy bizonyos határig). A fém megerősödik csavarás és összenyomás során is. Az SPD-technológiákban a fém felületi rétege többféleképpen deformálódik (keményedik).
A PPD fő célja a kifáradási szilárdság növelése a felület 0,2-0,4 mm mélységű keményítésével. A PPD fajtái a szemcseszórás, a hengeres feldolgozás, a tűmarás, a tehermentesítő hengerlés stb.
Sörétszórás- kész alkatrészek felületének lőtt megmunkálása. Alkatrészek keményítésére és vízkő eltávolítására szolgál. Az olyan termékek, mint a rugók, laprugók, láncszemek, lánctalpok, bélések, dugattyúk és fogaskerekek, sörétszórásnak vannak kitéve.
Hengerekkel történő feldolgozáskor a deformációt keményfém hengerrel a munkadarab felületére nyomják. Ha a hengerre ható erők meghaladják a megmunkálandó anyag folyáshatárát, akkor a kívánt mélységig megkeményedik.
Hengeres feldolgozás javítja a termék mikrogeometriáját. A maradék nyomófeszültségek létrehozása növeli a termék fáradási határát és tartósságát. A görgős hengerlést tengelyek feldolgozásakor, csövek és rudak kalibrálásakor használják. ábrán. Az 1. ábrán egy vasúti kocsi acéltengelyének 45 acélból készült mintájának edzett felületi rétege látható. A réteg mikroszerkezete deformált ferrit- és perlitszemcsékből áll. A hengerrel történő hengerlés finomította a szerkezetet, a felületi rétegben nem lehet megkülönböztetni az egyes szemcséket (1. ábra, a). Ahol kisebb volt az alakváltozás, ott olyan szerkezetet lehet megkülönböztetni, amely az alakváltozásra jellemző irányultsággal rendelkezik (1. ábra, b). A keményedés mélységét a mikrokeménység változása szabályozza (2. ábra).
 |
|
| A | b |
1. ábra A 45 acél felületi rétegének mikroszerkezete hengerrel hengerelve
2. ábra A mikrokeménység változása különböző átmérőjű tengelyek keresztmetszetének mélysége mentén.
A vágókkal végzett tűmarás, amelynek felületén 200-40 millió sűrűn elhelyezett, 0,2-0,8 mm átmérőjű, nagy szilárdságú acélhuzalból készült tű található, lehetővé teszi az alkatrészek felületének keményítését is. Tűmarást alkalmaznak sík és hengeres felületek megmunkálásához, valamint alkatrészek vízkőtől való tisztításához. A tűmarás során edzett felületi réteg is kialakul (3. ábra). Ebben az esetben a megerősített réteg deformált ferrit- és perlitszemcsékből áll (3. ábra, a). A megmunkált felületen a vágó nyomai láthatók (3. ábra, b).
3. ábra A 20ХНР (a) megerősített acélréteg mikroszerkezete, kezdeti állapot - normalizálás; felület tűmarás után (b).
A felületi edzés lényege, hogy egy acél alkatrész felületi rétegeit gyorsan az edzési hőmérséklet fölé melegítik, majd a kritikus feletti sebességgel lehűtik. A felületkeményítés fő célja: növeli a felület keménységét, kopásállóságát és tartóssági határát, miközben megtartja a viszkózus magot. A fűtést elvileg többféleképpen lehet végrehajtani. Az iparban a felületedzés legelterjedtebb módja az indukciós edzés nagyfrekvenciás árammal történő hevítéssel. A megerősített réteg általában már a makrostrukturális elemzés során is látható (4. ábra). A bal oldalon a minta maratatlan része látható. Fényképezéskor jobban visszaveri a fényt, így sötétnek tűnik. A jobb oldalon a maratás utáni terület látható. A megkeményedett réteg jól látható.
4. ábra Egy autóalkatrész töredéke; makrostruktúra
Mind a makrostrukturális, mind a mikroszerkezeti elemzés (5a. ábra) azt mutatja, hogy a megerősített zóna 2 rétegből áll: a legfelszínén világos, majd sötétebb rétegből. A felső világos réteg kioltott martenzit szerkezetű (5b. ábra). A martenzit a felület gyors lehűlésekor keletkezett. A sötétebb réteg edzett martenzit (5c. ábra). Ez az a martenzit, amely ugyancsak a gyorsított hűtés során keletkezett, de tovább maradt magasabb hőmérsékleten, ami elégnek bizonyult a temperáláshoz. Az alkatrész magja különböző mélységben tartalmazhat szorbitot vagy troosztitot (5d. ábra).
5. ábra A nagyfrekvenciás oltással kapott réteg mikroszerkezete (4. ábrán): a - edzett és temperált martenzit rétegei, b - edzett martenzit, c - temperált martenzit, d - troosztit és martenzit a magban.
A szerkezet és az összetétel megváltoztatásának módszerei
A felület kémiai összetételének és szerkezetének megváltoztatásával járó keményedési módszerek közé tartozik a kémiai-termikus kezelés (CHT). Ez abból áll, hogy az acél felületi rétegét magas hőmérsékleten különféle elemekkel telítik. A telítőelemtől függően a következő típusú kémiai-termikus kezelések léteznek: karburálás, nitridálás, nitrokarburizálás (cianidálás), boridozás, diffúziós fémezés(alitizálás, krómozás, szilikonozás stb.). A felületi keményítés minden típusára jellemző a felületi réteg keménységének növekedése. Az alkatrész felületi edzési módjának megválasztása az üzemi körülményeitől, alakjától, méretétől, a kiválasztott acél minőségétől és egyéb tényezőktől függ.
Legszélesebb körben használt karburizálás - az acélfelület telítettsége szénnel. A karburálás nagy keménységet és kopásállóságot biztosít az acélfelületnek, miközben megtartja a kemény és képlékeny magot. A cementált termékek keményedés és alacsony megeresztés után nyerik el végső tulajdonságaikat. A cementezést általában legfeljebb 0,25%-os, érintkezési kopás és váltakozó terhelés mellett működő acélból készült alkatrészeken végzik: közepes méretű fogaskerekek, perselyek, dugattyúcsapok, bütykök, autó hajtómű tengelyek, egyedi kormányelemek stb. d.
A cementált réteg teljes vastagságában változó szénkoncentrációjú, a felülettől az acélrész magjáig csökken. Ezért a felületi rétegben a cementálás során kialakuló szerkezetben eltérő lesz a perlit, a ferrit és a cementit aránya. Az acélterméknek négy fő zónája van a karburálás után (6. ábra):
Rizs. 6. A 10 szén-hipoeutektoid acél mikroszerkezete karburálás után.
1 - hipereutektoid zóna, amely perlit- és cementithálóból áll (7a. ábra);
2 - eutektoid zóna, amely perlit (7b. ábra);
3 - hypoeutectoid zóna, amelyben a maghoz közeledve a szén és a perlit mennyisége csökken, a ferrit mennyisége pedig nő (7c. ábra);
4 - eredeti, karburálás utáni változtatások nélkül, az acéltermék szerkezete.
A cementált réteg „h” mélységét a hipereutektoid, eutektoid és a hipoeutektoid zóna felének összegeként vesszük, ahol a ferrit és a perlit mennyisége egyenként 50%.
7. ábra Cementált rész zónáinak felépítése: a - hipereutektoid zóna (cementit + perlit), b - eutektoid zóna (perlit), c - hipoeutektoid zóna (perlit + ferrit).
8. ábra A felületi réteg keménységének változása karburálás és hőkezelés után
Nitridálás Az acél felületi rétegének nitrogénnel való telítési folyamata, amelyet leggyakrabban 500-600 o C hőmérsékleten hajtanak végre. A nitridálás a karburizáláshoz hasonlóan növeli az acél felületének keménységét és kopásállóságát. A 9. ábra egy sor bemélyedést mutat be, amikor egy nitridált minta keresztmetszetén mérjük a mikrokeménységet. A tetején egy keményített réteg (sötét csík) található. A nyomatok átmérője a felülethez közeledve csökken. Ott nagyobb a keménység.
9. ábra A mikrokeménységi lenyomatok „nyomvonala”; acél rész nitridálás után
A nitridált réteg általában fehér. Maga a réteg a metallográfiai maratás során nem változik, az acél alatt pedig a hőkezelésnek megfelelő szerkezet van (10. ábra). A 11. ábra egy autóalkatrészt és a mikrokeménység változását mutatja a különböző „fogak” mentén.
10. ábra Nitridált réteg 40KhGNM acélon
 |
 |
| A | b |
11. ábra Autóipari rész (a) és felületi rétegének mikrokeménységének (b) változása nitridálás után
Jelenleg a plazma és az ion-plazma nitridálást széles körben használják. A felületi réteg szerkezete ilyen kezelés után finoman diszpergált martenzit (1), amely alatt átmeneti zóna (2) található; a változatlan szerkezet (3) mélyebben helyezkedik el (12. ábra).
12. ábra A felületi réteg szerkezete nitrogénplazmával történő kezelés után; U8A acél
A boridálás kémiai-hőkezelési eljárás, a fémek és ötvözetek felületének diffúziós telítése hevítéskor bórral. A boridálás a felületi keménység jelentős növekedéséhez vezet. A boridálást porkeverékekben elektrolízissel végezzük. Létezik folyékony elektrolízismentes boridozás, ionboridozás és bevonatokból (pasztákból) történő boridálás is. A boridálást leggyakrabban olvadt bórax (Na 2 B 4 O 7) elektrolízisével végzik. A termék katódként szolgál. Telítési hőmérséklet 930-950 °C, tartási idő 2-6 óra.
Boridálás után a minta felületén sűrű fehér boridréteg képződik (13. ábra). A fehér réteg FeB és Fe 2 B összetételű, egymásba fonódó oszlopos kristályokból áll. A boridréteg szerkezetét az acél összetétele befolyásolja. A 25KhGT acélban (13. ábra, a) és a 45 acélban (13. ábra, b) szilárd oldatzóna van a boridkristályok között. A 40X acélban (13. ábra, c) a réteg csak kiterjesztett boridtűkből áll. A bórozott réteg és a mag között cikcakk határfelület képződik.
 |
 |
 |
| A | b | V |
13. ábra Bórozott rétegek szerkezete acélokban 25KhGT (a), 45 (b), 40Kh (c)
