Режимы силицирования стали
Силицирование - диффузионное насыщение поверхностного слоя стали кремнием. Силицированный слой обладает повышенной стойкостью против коррозии в морской воде и кислотах, а также повышенной износостойкостью при достаточно низкой твердости (200-250 HV). Процесс выполняют в порошкообразных смесях, жидких или газовых средах. Режимы силицирования приведены в табл. 47.
47. Режимы силицирования стали
|
Содержание компонентов в насыщающей среде, % (мас. доля) |
Температура, °С |
Продолжительность, ч |
Глубина слоя, мм |
Примечание |
|
Силицирование в порошкообразных смесях |
||||
|
Ферросилиций 75; шамот или оксид алюминия 20; хлористый аммоний 5 |
1100-1200 |
6-12 |
0,15-0,8 |
- |
|
Газовое силицирование |
||||
|
Газовая фаза, образующаяся при введении хлора в среду, загруженную изделиями и ферросилицием (или карбидом кремния) |
950-1050 |
2-5 |
0,4-0,8 |
Процесс ведут в муфельных печах. Количество карбида кремния или ферросилиция - 1/10 массы деталей |
Для силицирования в порошкообразных смесях детали упаковывают в металлические ящики, заполненные рабочей смесью, и помещают в печь, нагретую до температуры 950-1100 °С. Продолжительность времени выдержки для получения силицированного слоя заданной глубины зависит от температуры процесса и размеров ящика. Ориентировочно можно считать, что для ящиков средних размеров при температуре 1100 °С за 6 ч глубина образующегося силицирован- ного слоя достигает 0,15 мм. Силицирование в жидкой среде выполняется в расплаве солей хлористого бария и хлористого натрия (1 : 1) с добавлением ферросилиция (20% общей массы солей). В таком расплаве при температуре 1000 °С на детали из низкоуглеродистой стали за 2 ч создается силицированный слой глубиной до 0,35 мм. Процесс осуществляется в электродных печах-ваннах.
Силицирование в газовых средах проводят в хлоре, смесях хлора и водорода, а также азота и водорода. Источником атомарного кремния служат ферросилиций, карбид кремния (SiC), тетрахлорид кремния (SiCl4) и моносилан (SiH4). Наиболее часто газовое силицирование проводят в среде хлора или смеси хлора и водорода в печи с вращающейся ретортой.