Классификация способов химико-термической обработки
В основу предлагаемой классификации (табл. 49) процессов нанесения покрытий положено число градиентов (сил), которые прямо или косвенно создают направленные на упрочняемую поверхность потоки вещества. Таким образом, следует различать методы нанесения покрытий с использованием одного, двух, трех и т.д. градиентов (сил). При этом интенсивность потока будет определяться числом действующих сил, их величиной и значениями феноменологических коэффициентов, а соответствующее дифференциальное уравнение указывает на имеющиеся пути управления процессом.
Вполне очевидно, что при наложении нескольких полей увеличивается гибкость в управлении потоком наносимого вещества и становится возможной не только интенсификация процесса нанесения покрытия, но и получение каких- либо новых свойств воспринимающего поток объекта. При совпадении обоих этих направлений эффективность процесса оказывается наибольшей, при отсутствии - приходится искать компромисс.
Рассмотрим изложенный принцип применительно к процессам химико- термической обработки (табл. 49). При наличии только одной термодинамической силы - градиента химического потенциала, - приведенное уравнение (1) известно как закон Фика.
49. Классификация способов химико-термической обработки по числу используемых в процессе насыщения градиентов (сил)
|
Число сил |
Способ ХТО |
Создаваемые градиенты |
Средства управления градиентом |
Примеры практического использования |
|
|
В порошках |
|
Состав порошковой смеси |
Цементация стали, силицирование ниобия |
|
Одна |
В расплавах металла или соли |
|
Состав ванны |
Хромирование и цементация стали |
|
|
В вакууме (однозонный) |
|
Состав засыпки |
Силицирование молибдена, хромирование стали |
|
|
В газовой среде |
|
Состав газа |
Цементация и хромирование стали |
|
|
Из обмазок с нагревом ТВЧ |
dц dT |
Состав обмазки, скорость нагрева |
То же |
|
Две |
В газовой среде (двухзонный) |
dx dx |
Состав газа (засыпки). Разность температур |
Силицирование молибдена и ниобия |
|
|
Электролизом расплавов солей |
d^ dU dx dx |
Состав ванны, плотность тока |
Борирование стали |
|
Три |
В тлеющем разряде |
d^ dT dU dx dx dx |
Состав порошковой смеси, разность температур образца и порошковой смеси, плотность тока (удельная мощность) |
Азотирование стали,силицирование молибдена и ниобия |
|
|
Газовый циркуляционный |
dц dT dp dx dx dx |
Состав порошковой смеси, разность температур образца и порошковой смеси, скорость продувки газа |
Силицирование молибдена, хромирование стали и молибдена |
Примечание: Для всех перечисленных способов насыщения к числу средств управления градиентами относятся также температура и длительность процессов.