РД 50-186-80 Методические указания. Надежность в технике. Методы выбора, регулирования и контроля сред для газового и жидкостного азотирования

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Азотирование применяют с целью повышения поверхностной твердости, износостойкости, теплостойкости, усталостной прочности и коррозионной стойкости изделий машиностроения.

1.2. Процессы азотирования классифицируют в зависимости от температуры проведения процесса, способа нагрева и агрегатного состояния насыщающей среды. Классификация процессов азотирования представлена на чертеже.

Примечание. В настоящих методических указаниях рассмотрены вопросы низкотемпературного газового и жидкостного азотирования сталей.

1.3. Технологические возможности процесса азотирования позволяют создавать на металлах и сплавах поверхностные диффузионные слои, которые в сочетании с объемными свойствами материала придают изделиям комплекс механических и физико-химических свойств, определяющих их эксплуатационную надежность.

1.4. Выбор соответствующей марки стали, температурно-временного режима азотирования и состава насыщающей среды обеспечивает создание механических и физико-химических свойств диффузионного слоя. Это достигается за счет образования в поверхностном слое изделия высокоазотистых нитридных или карбонитридных фаз и диффузионной зоны внутреннего азотирования.

1.4.1. Нитридная (карбонитридная) зона оптимального состава и строения поверхности изделий обеспечивает им высокую коррозионную стойкость, износо- и задиростойкость.

1.4.2. Диффузионный слой с развитой зоной внутреннего азотирования способствует повышению пределов прочности и выносливости изделий.

1.4.3. Оптимизацию структуры, строения, плотности и размеров нитридной (карбонитридной) зоны и зоны внутреннего азотирования для данного материала осуществляют регулированием активности насыщающих сред и применением оптимальных режимов химико-термической обработки.

1.5. Эффект азотирования в значительной мере зависит от правильного проведения подготовительных и заключительных операций*.

________________

* Методы оценки показателей качества азотированного слоя (см. Рекомендации "Упрочнение стальных изделий химико-термической обработкой. Поверхностное насыщение углеродом и азотом. Методы оценки показателей качества". М., Изд-во стандартов, 1976, 63 с.).

1.5.1. Для получения требуемого комплекса физико-механических свойств поверхностного слоя и сердцевины перед азотированием изделия подвергают термической обработке. Температуру отпуска после закалки назначают на 20-30 °С выше температуры азотирования.

Примечание. Для некоторых сталей существует возможность совмещения режима отпуска (старения) с процессом азотирования.

1.5.2. С целью предотвращения снижения толщины диффузионного слоя и получения "пятнистой" твердости перед азотированием производят специальную подготовку поверхности изделий.

1.5.2.1. Поверхность изделий перед азотированием обезжиривают для удаления следов масла, эмульсии и т.п. электролитическим методом или промывают в различных растворителях, например, МЛ-51, МЛ-52 (ТУ 84-228-71), КМ-1 (ТУ 38-10706-76).

1.5.2.2. Коррозионно-стойкие стали перед азотированием подвергают травлению в водных растворах кислот для удаления окисной пленки. Для депассивации высокохромистых сталей применяют четыреххлористый углерод или хлористый аммоний.

1.5.2.3. Для местной защиты поверхности изделий от азотирования применяют: защитные обмазки; гальваническое покрытие оловом; химическое или гальваническое никелирование (для коррозионно-стойких сталей); метод окисления (для аустенитных высокомарганцовистых, дисперсионно-упрочненных сталей).

1.5.3. Азотирование - завершающая операция технологического процесса, после которой может следовать шлифование или доводка. При последующей механической обработке после азотирования возможно ухудшение качества изделий за счет частичного или неравномерного удаления поверхностных зон диффузионного слоя.

Классификация процессов азотирования

- перспективные процессы азотирования

_______________

* Процесс называется углеродоазотированием (РС 2256 СЭВ).

1.6. Процесс азотирования обеспечивает высокую точность изготовления изделий. После азотирования деформация изделий минимальна. Поэтому при выборе метода поверхностного упрочнения по критерию минимальной деформации предпочитают низкотемпературное азотирование другим методам химико-термической обработки.