Co je to nauhličování, nitridace a kyanidace oceli?

chemicko-tepelné zpracování (CHT)– proces změny chemického složení, mikrostruktury a vlastností povrchové vrstvy součásti.

Změny chemického složení povrchových vrstev je dosaženo v důsledku jejich interakce s prostředím (pevné, kapalné, plynné, plazmové), ve kterém dochází k ohřevu.

V důsledku změn chemického složení povrchové vrstvy se mění její fázové složení a mikrostruktura,

Hlavní parametry chemicko-tepelného zpracování jsou teplota ohřevu a doba výdrže.

Základem každého druhu chemicko-tepelného zpracování jsou procesy disociace, adsorpce, difúze.

Disociace –získání saturačního prvku v aktivovaném atomovém stavu v důsledku chemických reakcí a také odpařování.

Adsorpce – zachycení atomů saturujícího prvku povrchem součásti.

Adsorpce je vždy exotermický proces, který vede k poklesu volné energie.

Difúze – pohyb adsorbovaných atomů hluboko do produktu.

K provádění procesů adsorpce a difúze je nutné, aby saturační prvek interagoval s obecným kovem a tvořil pevné roztoky nebo chemické sloučeniny.

Chemicko-tepelné zpracování je hlavní metodou povrchového kalení dílů.

Hlavní typy chemicko-tepelného zpracování jsou:

cementace (nasycení povrchové vrstvy uhlíkem);

nitridace (nasycení povrchové vrstvy dusíkem);

nitrokarburizace nebo kyanidace (nasycení povrchové vrstvy uhlíkem i dusíkem);

difúzní metalizace (nasycení povrchové vrstvy různými kovy).

Účel a technologie druhů chemicko-tepelného zpracování: nauhličování, nitridace, nitrokarburizace a difúzní metalizace

Cementace

Cementace –chemicko-tepelné zpracování, které spočívá v difúzním nasycení povrchové vrstvy atomy uhlíku při zahřátí na teplotu900 . 950 o S.

Ocel s nízkým obsahem uhlíku (až 0,25 %).

Zahřívání výrobků se provádí v prostředí, které snadno uvolňuje uhlík. Při zvolených režimech zpracování je povrchová vrstva nasycena uhlíkem do požadované hloubky.

Hloubka cementace (h) – vzdálenost od povrchu výrobku ke středu zóny, kde struktura obsahuje stejné objemy feritu a perlitu (h.=1 . 2mm).

Stupeň cementace –průměrný obsah uhlíku v povrchové vrstvě (obvykle ne více než1,2%).

Vyšší obsah uhlíku vede k tvorbě značného množství sekundárního cementitu, který dodává vrstvě zvýšenou křehkost.

V praxi se nauhličování používá v pevném a plynovém nauhličovači (karburační médium).

Oblasti dílů, které nepodléhají cementaci, jsou předem potaženy mědí (elektrolyticky) nebo jílovou směsí.

Cementování v pevném karburátoru.

Téměř hotové výrobky s přídavkem na broušení jsou umístěny v kovových krabicích a posypány pevným karburátorem. Používá se dřevěné uhlí s přidanými solemi oxidu uhličitého VaCO₃Na₂CO₃ v množství10. 40 %.Uzavřené krabice se vloží do pece a udržují se při teplotě930 . 950 o С.

Vlivem vzdušného kyslíku dochází k nedokonalému spalování uhlí za vzniku oxidu uhelnatého (CO), který se rozkládá na atomární uhlík podle reakce:

Výsledné atomy uhlíku jsou adsorbovány povrchem produktů a difundují hluboko do kovu.

Nevýhody této metody jsou:

značná časová investice (pro cementaci do hloubky 0,1utraceno mm1hodina);

nízká produktivita procesu;

potíže s automatizací procesu.

Metoda se používá v malosériové výrobě.

Cementace plynem.

Proces se provádí v pecích s utěsněnou komorou naplněnou plynovým karburátorem.

Atmosféra plynů obsahujících uhlík zahrnuje dusík, vodík, vodní páru, které tvoří nosný plyn, a také oxid uhelnatý, metan a další uhlovodíky, které jsou aktivními plyny.

Hloubka nauhličení je určena teplotou ohřevu a dobou výdrže.

možnost získání dané koncentrace uhlíku ve vrstvě (obsah uhlíku lze upravit změnou poměru plynů, které tvoří atmosféru);

zkrácení doby trvání procesu zjednodušením následného tepelného zpracování;

možnost kompletní mechanizace a automatizace procesu.

Metoda se používá v sériové a hromadné výrobě.

Struktura cementované vrstvy

Struktura cementované vrstvy je na Obr. 15.1.

Rýže. 15.1. Struktura cementované vrstvy

Na povrchu výrobku se vytvoří vrstva hypereutektoidní oceli skládající se z perlitu a cementitu. Jak se vzdalujete od povrchu, obsah uhlíku klesá a další zóna se skládá pouze z perlitu. Poté se objeví feritová zrna, jejichž počet roste se vzdáleností od povrchu. A nakonec se struktura stává konzistentní s původní kompozicí.

Tepelné zpracování po nauhličování

V důsledku cementování se dosáhne pouze příznivého rozložení uhlíku po průřezu. Vlastnosti cementovaného dílu se nakonec formují následným tepelným zpracováním. Všechny výrobky jsou podrobeny kalení při nízkém popouštění. Po vytvrzení získává cementovaný výrobek vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení, zvyšuje se mez kontaktní únosnosti a mez ohybové únosnosti při zachování viskózního jádra.

Komplex tepelného zpracování závisí na materiálu a účelu výrobku.

Grafy různých komplexů tepelného zpracování jsou uvedeny na Obr. 15.2.

Rýže. 15.2. Režimy tepelného zpracování pro cementované výrobky

Pokud je ocel dědičně jemnozrnná nebo výrobky pro nekritické účely, pak se jediné kalení provádí při teplotě 820 . 850 o С(obr. 15.2 b). Tím je zajištěna produkce martenzitu s vysokým obsahem uhlíku v cementované vrstvě a také částečná rekrystalizace a zjemnění jádrového zrna.

Při nauhličování plynem jsou na konci procesu produkty ochlazeny na tyto teploty a následně vytvrzeny (opětovný ohřev pro kalení není nutný) (obr. 15.2 a).

Pro splnění zvláště vysokých požadavků na mechanické vlastnosti cementovaných dílů se používá dvojité kalení (obr. 15.2 c).

První kalení (nebo normalizace) se provádí při teplotě 880 . 900 o Сopravit základní strukturu.

Druhé vytvrzování se provádí při teplotě 760 . 780 o Сk získání jemnojehlového martenzitu v povrchové vrstvě.

Operace konečného tepelného zpracování je vždy nízké popouštění, prováděné při teplotě 150 . 180 o S.V důsledku temperování se v povrchové vrstvě získá temperovaná martenzitická struktura a částečně se uvolní pnutí.

Ozubená kola, pístní kroužky, šneky, nápravy a válečky jsou podrobeny cementaci.

Nitridace

Nitridace –chemicko-tepelné zpracování, při kterém jsou povrchové vrstvy nasyceny dusíkem.

Poprvé byla nitridace provedena Chizhevsky I.P., průmyslová aplikace – ve dvacátých letech.

Nitridace nejen zvyšuje tvrdost a odolnost proti opotřebení, ale také zlepšuje odolnost proti korozi.

Při nitridaci se produkty vkládají do uzavřených pecí, kam se dodává čpavek NH₃ při určité rychlosti. Při zahřívání se amoniak disociuje podle reakce:2NH₃>2N+3H₂. Atomový dusík je absorbován povrchem a difunduje hluboko do produktu.

Fáze, jejichž výsledkem je nitridovaná vrstva uhlíkových ocelí, neposkytují vysokou tvrdost a výsledná vrstva je křehká.

Pro nitridaci se používají oceli obsahující hliník, molybden, chrom a titan. Nitridy těchto prvků jsou rozptýlené a mají vysokou tvrdost a tepelnou stabilitu.

Typické nitridované oceli: 38ХМЮА, 35ХМЮА, 30ХТ2Н3Ю.

Hloubka a povrchová tvrdost nitridované vrstvy závisí na řadě faktorů, z nichž hlavní jsou: teplota nitridace, doba trvání nitridace a složení nitridované oceli.

V závislosti na provozních podmínkách dílů se nitridace rozlišuje:

zvýšit tvrdost povrchu a odolnost proti opotřebení;

pro zlepšení odolnosti proti korozi (antikorozní nitridace).

V prvním případě se proces provádí při teplotě 500 . 560 o С během24 . 90hodin, protože rychlost nitridace je0,01 mm/h. Obsah dusíku v povrchové vrstvě je10…12 %, tloušťka vrstvy (h) –0,3 . 0,6mm. Na povrchu tvrdost cca1000H.V. Chlazení se provádí společně s pecí v proudu čpavku.

Výrazného zkrácení doby nitridace je dosaženo u iontové nitridace, kdy je mezi katodou (částí) a anodou (jednotkou nádoby) vybuzen doutnavý výboj. Dochází k ionizaci plynu obsahujícího dusík a ionty bombardující povrch katody ji zahřívají na teplotu nasycení. Katodové naprašování se provádí uvnitř 5 . 60min při napětí1100 . 1400V a tlak0,1 . 0,2mmHg Art., provozní napětí400 . 1100B, doba trvání procesu až24 hodin.

Antikorozní nitridace se provádí u legovaných i uhlíkových ocelí. Teplota nitridace – 650 . 700 o С, doba trvání procesu –10hodin. Na povrchu se vytvoří silná vrstva fází0,01 . 0,03mm, který je vysoce odolný vůči korozi. (–fáze – tuhý roztok na bázi nitridu železaFe₃N, mající šestihrannou mřížku).

Nitridace se provádí na hotových výrobcích, které prošly finálním mechanickým a tepelným zpracováním (kalení vysokým popouštěním).

Po nitridaci je struktura sorbitolu zachována v jádru produktu, což poskytuje zvýšenou pevnost a viskozitu.

Kyanidace a nitrokarburizace

Kyanidace– chemicko-tepelná úprava, při které je povrch současně nasycen uhlíkem a dusíkem.

Provádí se například v lázních s roztavenými kyanidovými solemi NaCNs přidanými solemiNaCl, BaClatd. Oxidací kyanidu sodného vzniká atomový dusík a oxid uhelnatý:

Hloubka vrstvy a koncentrace uhlíku a dusíku v ní závisí na teplotě procesu a době jeho trvání.

Kyanidová vrstva má vysokou tvrdost 58 . 62HRC a má dobrou odolnost proti opotřebení. Zvyšuje únavovou pevnost a odolnost proti korozi.

Doba trvání procesu 0,5 . 2 hodin.

Vysokoteplotní kyanidace –prováděné při teplotě800 . 950 o С, je doprovázeno převládajícím sycením oceli uhlíkem to0,6…1,2 %, (kapalná cementace). Obsah dusíku v kyanidované vrstvě0,2…0,6 %, tloušťka vrstvy0,15 . 2 mm. Po kyanizaci jsou výrobky podrobeny kalení a nízkému popouštění. Konečnou strukturu kyanidované vrstvy tvoří tenká vrstva karbonitridůFe₂(C,N)a dále dusíkatý martenzit.

Ve srovnání s nauhličováním probíhá vysokoteplotní kyanidace rychleji, vede k menší deformaci dílů a poskytuje větší tvrdost a odolnost proti opotřebení.

Nízkoteplotní kyanidace– provádí se při teplotě540 . 600 o Z, doprovázené převládajícím nasycením oceli dusíkem

Provádí se u nástrojů z rychlořezných, vysokochromových ocelí Jedná se o finální úpravu.

Hlavní nevýhodou kyanidace je toxicita kyanidových solí.

Nitrokarburizace– plynová kyanidace, prováděná v plynných směsích cementačního plynu a disociovaného čpavku.

Složení plynu a teplota procesu určují poměr uhlíku a dusíku v kyanidované vrstvě. Hloubka vrstvy závisí na teplotě a době expozice.

Vysokoteplotní nitrokarburizaceprováděné při teplotě830 . 950 o С, pro strojírenské díly z uhlíkových a nízkolegovaných ocelí s vysokým obsahem amoniaku. Konečným tepelným zpracováním je kalení s nízkým popouštěním. Tvrdost dosahuje56 . 62H.R.C.

U VAZ je 95 % dílů podrobeno nitrokarburizaci.

Nízkoteplotní nitrokarburizacepodrobit nástroj z rychlořezné oceli po tepelném zpracování (kalení a popouštění). Proces se provádí při teplotě530 . 570 o С, během1,5 . 3hodin. Vznikne povrchová vrstva tl0,02 . 0,004mm s tvrdostí900 . 1200H.V.

Nitrokarburizace se vyznačuje bezpečností provozu a nízkou cenou.

Difúzní metalizace

Difúzní metalizace –chemicko-tepelné zpracování, při kterém je povrch ocelových výrobků nasycen různými prvky: hliník, chrom, křemík, bór atd.

Při nasycení chrómem se proces nazývá chromování, hliník –aluminizace, křemík –silikonizace, bór –boridující.

Difúzní metalizaci lze provádět v pevných, kapalných a plynných médiích.

na pevná difúzní metalizaceMetalizér je feroslitina s přídavkem chloridu amonného (NH₄Cl). V důsledku reakce metalizátoru sHClneboCL₂s kovem se tvoří sloučenina chlóru (AlCl₃CrCl₂SiCl₄), které při kontaktu s povrchem disociují za vzniku volných atomů.

Kapalná difúzní metalizacese provádí ponořením součásti do roztaveného kovu (například hliníku).

Plynová difúzní metalizace se provádí v plynném prostředí, které jsou chloridy různých kovů.

Difúze kovů probíhá velmi pomalu, protože vznikají substituční roztoky, proto při stejných teplotách jsou difúzní vrstvy desítky a stokrát tenčí než při cementaci.

Difúzní metalizace je nákladný proces a provádí se při vysokých teplotách (1000 . 1200 o С) Po dlouhou dobu.

Jednou z hlavních vlastností pokovených povrchů je tepelná odolnost, tedy žáruvzdorné díly pro provozní teploty 1000 . 1200 o С vyrobené z jednoduchých uhlíkových ocelí s následným hliníkováním, chromováním nebo křemíkem.

Výjimečně vysoká tvrdost (2000HV) a vysokou odolností proti opotřebení díky tvorbě boridů železa (FeB, FeB₂) se vyznačují borovanými vrstvami, ale tyto vrstvy jsou velmi křehké.

chemicko-tepelné zpracování (CHT)– proces změny chemického složení, mikrostruktury a vlastností povrchové vrstvy součásti.

Změny chemického složení povrchových vrstev je dosaženo v důsledku jejich interakce s prostředím (pevné, kapalné, plynné, plazmové), ve kterém dochází k ohřevu.

V důsledku změn chemického složení povrchové vrstvy se mění její fázové složení a mikrostruktura,

Hlavní parametry chemicko-tepelného zpracování jsou teplota ohřevu a doba výdrže.

Základem každého druhu chemicko-tepelného zpracování jsou procesy disociace, adsorpce, difúze.

Disociace –získání saturačního prvku v aktivovaném atomovém stavu v důsledku chemických reakcí a také odpařování.

Adsorpce – zachycení atomů saturujícího prvku povrchem součásti.

Adsorpce je vždy exotermický proces, který vede k poklesu volné energie.

Difúze – pohyb adsorbovaných atomů hluboko do produktu.

K provádění procesů adsorpce a difúze je nutné, aby saturační prvek interagoval s obecným kovem a tvořil pevné roztoky nebo chemické sloučeniny.

Chemicko-tepelné zpracování je hlavní metodou povrchového kalení dílů.

Hlavní typy chemicko-tepelného zpracování jsou:

cementace (nasycení povrchové vrstvy uhlíkem);

nitridace (nasycení povrchové vrstvy dusíkem);

nitrokarburizace nebo kyanidace (nasycení povrchové vrstvy uhlíkem i dusíkem);

difúzní metalizace (nasycení povrchové vrstvy různými kovy).

Účel a technologie druhů chemicko-tepelného zpracování: nauhličování, nitridace, nitrokarburizace a difúzní metalizace

Cementace

Cementace –chemicko-tepelné zpracování, které spočívá v difúzním nasycení povrchové vrstvy atomy uhlíku při zahřátí na teplotu900 . 950 o S.

Ocel s nízkým obsahem uhlíku (až 0,25 %).

Zahřívání výrobků se provádí v prostředí, které snadno uvolňuje uhlík. Při zvolených režimech zpracování je povrchová vrstva nasycena uhlíkem do požadované hloubky.

Hloubka cementace (h) – vzdálenost od povrchu výrobku ke středu zóny, kde struktura obsahuje stejné objemy feritu a perlitu (h.=1 . 2mm).

Stupeň cementace –průměrný obsah uhlíku v povrchové vrstvě (obvykle ne více než1,2%).

Vyšší obsah uhlíku vede k tvorbě značného množství sekundárního cementitu, který dodává vrstvě zvýšenou křehkost.

V praxi se nauhličování používá v pevném a plynovém nauhličovači (karburační médium).

Oblasti dílů, které nepodléhají cementaci, jsou předem potaženy mědí (elektrolyticky) nebo jílovou směsí.

Cementování v pevném karburátoru.

Téměř hotové výrobky s přídavkem na broušení jsou umístěny v kovových krabicích a posypány pevným karburátorem. Používá se dřevěné uhlí s přidanými solemi oxidu uhličitého VaCO₃Na₂CO₃ v množství10. 40 %.Uzavřené krabice se vloží do pece a udržují se při teplotě930 . 950 o С.

Vlivem vzdušného kyslíku dochází k nedokonalému spalování uhlí za vzniku oxidu uhelnatého (CO), který se rozkládá na atomární uhlík podle reakce:

Výsledné atomy uhlíku jsou adsorbovány povrchem produktů a difundují hluboko do kovu.

Nevýhody této metody jsou:

značná časová investice (pro cementaci do hloubky 0,1utraceno mm1hodina);

nízká produktivita procesu;

potíže s automatizací procesu.

Metoda se používá v malosériové výrobě.

Cementace plynem.

Proces se provádí v pecích s utěsněnou komorou naplněnou plynovým karburátorem.

Atmosféra plynů obsahujících uhlík zahrnuje dusík, vodík, vodní páru, které tvoří nosný plyn, a také oxid uhelnatý, metan a další uhlovodíky, které jsou aktivními plyny.

Hloubka nauhličení je určena teplotou ohřevu a dobou výdrže.

možnost získání dané koncentrace uhlíku ve vrstvě (obsah uhlíku lze upravit změnou poměru plynů, které tvoří atmosféru);

zkrácení doby trvání procesu zjednodušením následného tepelného zpracování;

možnost kompletní mechanizace a automatizace procesu.

Metoda se používá v sériové a hromadné výrobě.

Struktura cementované vrstvy

Struktura cementované vrstvy je na Obr. 15.1.

Rýže. 15.1. Struktura cementované vrstvy

Na povrchu výrobku se vytvoří vrstva hypereutektoidní oceli skládající se z perlitu a cementitu. Jak se vzdalujete od povrchu, obsah uhlíku klesá a další zóna se skládá pouze z perlitu. Poté se objeví feritová zrna, jejichž počet roste se vzdáleností od povrchu. A nakonec se struktura stává konzistentní s původní kompozicí.

Tepelné zpracování po nauhličování

V důsledku cementování se dosáhne pouze příznivého rozložení uhlíku po průřezu. Vlastnosti cementovaného dílu se nakonec formují následným tepelným zpracováním. Všechny výrobky jsou podrobeny kalení při nízkém popouštění. Po vytvrzení získává cementovaný výrobek vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení, zvyšuje se mez kontaktní únosnosti a mez ohybové únosnosti při zachování viskózního jádra.

Komplex tepelného zpracování závisí na materiálu a účelu výrobku.

Grafy různých komplexů tepelného zpracování jsou uvedeny na Obr. 15.2.

Rýže. 15.2. Režimy tepelného zpracování pro cementované výrobky

Pokud je ocel dědičně jemnozrnná nebo výrobky pro nekritické účely, pak se jediné kalení provádí při teplotě 820 . 850 o С(obr. 15.2 b). Tím je zajištěna produkce martenzitu s vysokým obsahem uhlíku v cementované vrstvě a také částečná rekrystalizace a zjemnění jádrového zrna.

Při nauhličování plynem jsou na konci procesu produkty ochlazeny na tyto teploty a následně vytvrzeny (opětovný ohřev pro kalení není nutný) (obr. 15.2 a).

Pro splnění zvláště vysokých požadavků na mechanické vlastnosti cementovaných dílů se používá dvojité kalení (obr. 15.2 c).

První kalení (nebo normalizace) se provádí při teplotě 880 . 900 o Сopravit základní strukturu.

Druhé vytvrzování se provádí při teplotě 760 . 780 o Сk získání jemnojehlového martenzitu v povrchové vrstvě.

Operace konečného tepelného zpracování je vždy nízké popouštění, prováděné při teplotě 150 . 180 o S.V důsledku temperování se v povrchové vrstvě získá temperovaná martenzitická struktura a částečně se uvolní pnutí.

Ozubená kola, pístní kroužky, šneky, nápravy a válečky jsou podrobeny cementaci.

Nitridace

Nitridace –chemicko-tepelné zpracování, při kterém jsou povrchové vrstvy nasyceny dusíkem.

Poprvé byla nitridace provedena Chizhevsky I.P., průmyslová aplikace – ve dvacátých letech.

Nitridace nejen zvyšuje tvrdost a odolnost proti opotřebení, ale také zlepšuje odolnost proti korozi.

Při nitridaci se produkty vkládají do uzavřených pecí, kam se dodává čpavek NH₃ při určité rychlosti. Při zahřívání se amoniak disociuje podle reakce:2NH₃>2N+3H₂. Atomový dusík je absorbován povrchem a difunduje hluboko do produktu.

Fáze, jejichž výsledkem je nitridovaná vrstva uhlíkových ocelí, neposkytují vysokou tvrdost a výsledná vrstva je křehká.

Pro nitridaci se používají oceli obsahující hliník, molybden, chrom a titan. Nitridy těchto prvků jsou rozptýlené a mají vysokou tvrdost a tepelnou stabilitu.

Typické nitridované oceli: 38ХМЮА, 35ХМЮА, 30ХТ2Н3Ю.

Hloubka a povrchová tvrdost nitridované vrstvy závisí na řadě faktorů, z nichž hlavní jsou: teplota nitridace, doba trvání nitridace a složení nitridované oceli.

V závislosti na provozních podmínkách dílů se nitridace rozlišuje:

zvýšit tvrdost povrchu a odolnost proti opotřebení;

pro zlepšení odolnosti proti korozi (antikorozní nitridace).

V prvním případě se proces provádí při teplotě 500 . 560 o С během24 . 90hodin, protože rychlost nitridace je0,01 mm/h. Obsah dusíku v povrchové vrstvě je10…12 %, tloušťka vrstvy (h) –0,3 . 0,6mm. Na povrchu tvrdost cca1000H.V. Chlazení se provádí společně s pecí v proudu čpavku.

Výrazného zkrácení doby nitridace je dosaženo u iontové nitridace, kdy je mezi katodou (částí) a anodou (jednotkou nádoby) vybuzen doutnavý výboj. Dochází k ionizaci plynu obsahujícího dusík a ionty bombardující povrch katody ji zahřívají na teplotu nasycení. Katodové naprašování se provádí uvnitř 5 . 60min při napětí1100 . 1400V a tlak0,1 . 0,2mmHg Art., provozní napětí400 . 1100B, doba trvání procesu až24 hodin.

Antikorozní nitridace se provádí u legovaných i uhlíkových ocelí. Teplota nitridace – 650 . 700 o С, doba trvání procesu –10hodin. Na povrchu se vytvoří silná vrstva fází0,01 . 0,03mm, který je vysoce odolný vůči korozi. (–fáze – tuhý roztok na bázi nitridu železaFe₃N, mající šestihrannou mřížku).

Nitridace se provádí na hotových výrobcích, které prošly finálním mechanickým a tepelným zpracováním (kalení vysokým popouštěním).

Po nitridaci je struktura sorbitolu zachována v jádru produktu, což poskytuje zvýšenou pevnost a viskozitu.

Kyanidace a nitrokarburizace

Kyanidace– chemicko-tepelná úprava, při které se povrch

je nasycen uhlíkem i dusíkem.

Provádí se například v lázních s roztavenými kyanidovými solemi NaCNs přidanými solemiNaCl, BaClatd. Oxidací kyanidu sodného vzniká atomový dusík a oxid uhelnatý:

Hloubka vrstvy a koncentrace uhlíku a dusíku v ní závisí na teplotě procesu a době jeho trvání.

Kyanidová vrstva má vysokou tvrdost 58 . 62HRC a má dobrou odolnost proti opotřebení. Zvyšuje únavovou pevnost a odolnost proti korozi.

Doba trvání procesu 0,5 . 2 hodin.

Vysokoteplotní kyanidace –prováděné při teplotě800 . 950 o С, je doprovázeno převládajícím sycením oceli uhlíkem to0,6…1,2 %, (kapalná cementace). Obsah dusíku v kyanidované vrstvě0,2…0,6 %, tloušťka vrstvy0,15 . 2 mm. Po kyanizaci jsou výrobky podrobeny kalení a nízkému popouštění. Konečnou strukturu kyanidované vrstvy tvoří tenká vrstva karbonitridůFe₂(C,N)a dále dusíkatý martenzit.

Ve srovnání s nauhličováním probíhá vysokoteplotní kyanidace rychleji, vede k menší deformaci dílů a poskytuje větší tvrdost a odolnost proti opotřebení.

Nízkoteplotní kyanidace – provádí se při teplotě 540 . 600 o Z, doprovázené převládajícím nasycením oceli dusíkem

Provádí se u nástrojů z rychlořezných, vysokochromových ocelí Jedná se o finální úpravu.

Hlavní nevýhodou kyanidace je toxicita kyanidových solí.

Nitrokarburizace– plynová kyanidace, prováděná v plynných směsích cementačního plynu a disociovaného čpavku.

Složení plynu a teplota procesu určují poměr uhlíku a dusíku v kyanidované vrstvě. Hloubka vrstvy závisí na teplotě a době expozice.

Vysokoteplotní nitrokarburizaceprováděné při teplotě830 . 950 o С, pro strojírenské díly z uhlíkových a nízkolegovaných ocelí s vysokým obsahem amoniaku. Konečným tepelným zpracováním je kalení s nízkým popouštěním. Tvrdost dosahuje56 . 62H.R.C.

U VAZ je 95 % dílů podrobeno nitrokarburizaci.

Nízkoteplotní nitrokarburizacepodrobit nástroj z rychlořezné oceli po tepelném zpracování (kalení a popouštění). Proces se provádí při teplotě530 . 570 o С, během1,5 . 3hodin. Vznikne povrchová vrstva tl0,02 . 0,004mm s tvrdostí900 . 1200H.V.

Nitrokarburizace se vyznačuje bezpečností provozu a nízkou cenou.

Difúzní metalizace

Difúzní metalizaceation –chemicko-tepelné zpracování, při kterém je povrch ocelových výrobků nasycen různými prvky: hliník, chrom, křemík, bór atd.

Při nasycení chrómem se proces nazývá chromování, hliník –aluminizace, křemík –silikonizace, bór –boridující.

Difúzní metalizaci lze provádět v pevných, kapalných a plynných médiích.

na pevná difúzní metalizaceMetalizér je feroslitina s přídavkem chloridu amonného (NH₄Cl). V důsledku reakce metalizátoru sHClneboCL₂s kovem se tvoří sloučenina chlóru (AlCl₃CrCl₂SiCl₄), které při kontaktu s povrchem disociují za vzniku volných atomů.

Kapalná difúzní metalizacese provádí ponořením součásti do roztaveného kovu (například hliníku).

Plynová difúzní metalizace se provádí v plynném prostředí, které jsou chloridy různých kovů.

Difúze kovů probíhá velmi pomalu, protože vznikají substituční roztoky, proto při stejných teplotách jsou difúzní vrstvy desítky a stokrát tenčí než při cementaci.

Difúzní metalizace je nákladný proces a provádí se při vysokých teplotách (1000 . 1200 o С) Po dlouhou dobu.

Jednou z hlavních vlastností pokovených povrchů je tepelná odolnost, tedy žáruvzdorné díly pro provozní teploty 1000 . 1200 o С vyrobené z jednoduchých uhlíkových ocelí s následným hliníkováním, chromováním nebo křemíkem.

Výjimečně vysoká tvrdost (2000HV) a vysokou odolností proti opotřebení díky tvorbě boridů železa (FeB, FeB₂) se vyznačují borovanými vrstvami, ale tyto vrstvy jsou velmi křehké.