Влияние азотирования
Известно, что наиболее напряженной частью изделия является его поверхность, в которой концентрируются дефекты макро — и макрохарактера, возникают трещины, развиваются процессы износа и коррозии; поэтому упрочнение поверхности — решающий фактор повышения общей прочности изделия. Азот, нашедший применение в качестве легирующего элемента при выплавке жаропрочных сталей, рационально используется также и при поверхностном легировании. В настоящем обзоре анализируется влияние поверхностного легирования азотом на твердость, задиростойкость, прочность и пластичность жаропрочных сталей и сплавов на основе молибдена и ниобия.
Азотирование этих сталей является эффективным средством повышения поверхностной твердости, износо — и задиростойкости при комнатных и повышенных температурах. В качестве технологических режимов упрочнения наиболее широкое распространение получили процессы поверхностного легирования при температуре 560-600°С и продолжительности 48-60 ч. Такой режим позволяет получить диффузионные слои глубиной 0,1-0,30 мм с поверхностной твердостью HV5 800-1100, с высокой износостойкостью, задиростойкостью и удовлетворительным сопротивлением коррозии.
Высокое сопротивление схватыванию сохраняется у азотированных аустенитных сталей при длительной работе (до 10 000 ч) При 600°С. Коэффициент трения азотированных сталей с повышением температуры снижается до 0,1, что объясняется сохранением при повышенных температурах высокой твердости азотированного слоя и образованием плотных окисных пленок. Кратковременное азотирование оказывает значительное влияние на усталостную прочность жаропрочных сталей.
Мягкое азотирование (570-720°С в течение 0,5-1 ч) повышает предел усталости сплавов ЭИ612 и ЭИ617 как при комнатной, так и в диапазоне рабочих температур. Наряду с низкотемпературными процессами азотирования в настоящее время предложены ускоренные методы азотирования жаропрочных сталей аустенитного, мартенситного и ферритомартенситного классов, заключающиеся в совмещении азотирования со старением (680-790°С) или с закалкой (1000-1180°С).
