44. Опишите условия диффузионной металлизации, хромирования и алитирования

Диффузионной металлизацией называется процесс насыщения поверхности стальных деталей алюминием, хромом, кремнием, бором и другими элементами для повышения коррозионной стойкости, жаростойкости, твердости и износостойкости. При насыщении алюминием процесс называется алитированием, при насыщении хромом - хромированием, при насыщении кремнием - силицированием, при насыщении бором - борированием. Диффузионная металлизация проводится в твердых, жидких и газообразных средах при температурах 950-1150°С и требует длительного времени (до 25 ч). Высокая температура необходима для увеличения скорости диффузии насыщающих металлов. В производстве металлохозяйственных товаров применяется преимущественно диффузионная металлизация алюминием - алитирование в твердой и жидкой среде. В некоторых случаях, таким способом производится изготовление специальных зеркал. Алитированию в твердой среде подвергают детали из низкоуглеродистых сталей (с содержанием углерода 0,1- 0,2%) для повышения их окалиностойкости. Детали загружают в металлические ящики и пересыпают порошкообразной смесью из алюминия (49%), окиси алюминия или каолина (49%) и хлористого аммония (2%)- Используют также ферроалюминий (99,5%) и хлористый аммоний (0,5%). Процесс проводят при 900-1000 °С в течение 2-12 ч, толщина алитированного слоя составляет 0,1-1,0 мм и обладает повышенной хрупкостью за счет пересыщения его алюминием. Алитирование в твердой среде применяют при изготовлении колосников, коллекторов моторов, чехлов термопар, электронагревателей, смесительных цилиндров керогазов. Алитирование в жидкой среде осуществляется погружением очищенных и обезжиренных стальных деталей в печь-ванну с расплавленным алюминием при 750-800 °С. Продолжительность процесса 1,0-1,5 ч, толщина алитированного слоя 0,20-0,35 мм. При последующем диффузионном отжиге при 900-1100°С толщина алитированного слоя увеличивается до 1,0 мм за счет диффузии алюминия вглубь. Жидкое алитирование применяют для различных труб, инструментов для литья цветных металлов и др.

45. Опишите классификацию чугунов по назначению. Укажите этапы процесса отбеливания чугунов.

Чугуны относятся к материалам с высокими литейными свойствами и являются наиболее распространенными сплавами для фасонного литья. В зависимости от назначения чугуны подразделяются на чугуны общего и специального применения. К чугунам общего назначения относятся: серые, высокопрочные, ковкие и чугуны с вермикулярным графитом. Чугуны специального назначения: легированные, антифрикционные чугуны. Серый чугун (СЧ). Серый чугун наиболее распространенный машиностроительный материал. Главное отличие серого чугуна заключается в том, что графит в плоскости шлифа имеет пластин­чатую форму. Когда пластинки очень дисперсны, графит назы­вают дисперсным или точечным Высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧ). Прин­ципиальное отличие высокопрочного чугуна от других видов чугуна заключается в шаровидной форме графита, которая полу­чается главным образом путем введения в жидкий чугун специаль­ных модификаторов (Mg, Се). Ковкий чугун (КЧ). Главное отличие ковкого чугуна заклю­чается в том, что графит в нем имеет хлопьевидную или шаровидную форму. Хлопьевидный графит бывает различной компактности и дис­персности, что отражается на механических свойствах чугуна. Чугун с вермикулярным графитом по свойствам и внутреннему строению занимает промежуточное положение между серым и высокопрочным чугуном. Графит вермикулярной формы представляет переходную форму от пластинчатой к шаровидной. В чугуне с вермикулярным графитом может содержаться не более 40 % шаровидного графита. Антифрикционные чугуны применяют для работы в узлах трения со смазкой, подшипников скольжения, втулок, вкладышей.

46.Укажите практическое значение термической обработки чугунов. Под термической обработкой понимают процесс тепловой обработки, при котором заданные физико-механические свойства (высокая твердость, пластичность, износостойкость) достигаются за счет изменения кристаллической структуры, но без изменения химического состава материалов. Для повышения механических свойств чугуна применяются следующие виды термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Низкотемпературный отжиг выполняют при температуре 500–550 °C . Охлаждение производится со скоростью 20–30 °C в час до температуры 150–200 °C, затем на воздухе. Применяется для снятия внутренних напряжений, заменяет естественное старение. Высокотемпературный отжиг проводят при температуре 950–1000 °C с выдержкой в течение до 4-х часов и охлаждением в печи. Применяется для повышения обрабатываемости чугуна, понижения его твердости, а при длительной выдержке – для получения ковкого чугуна. Нормализация (нагрев до температуры 820–900 °C с последующим охлаждением на воздухе) применяется для повышения износостойкости и прочности чугуна. Закалка чугуна может быть обычной, изотермической с нагревом в печах или токами высокой частоты. Нагревают до 830–900 °C. При изотермической закалке охлаждение производится в ванне с расплавленной солью, нагретой до 200–400 °C. При закалке в масле изделия нагревают до 830–870 °C, при закалке в воде – до 800–820 °C.Закалка применяется для повышения твердости, износостойкости, предела прочности и упругости.Закаленный чугун подвергается низкотемпературному (180–250 °C) или высокотемпературному (400–600 °C) отпуску для снятия внутренних напряжений, повышения пластичности и прочности.