АЗОТИРОВАНИЕ

АЗОТИРОВАНИЕ насыщение
поверхности металлич. деталей азотом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости,
предела усталости и коррозионной стойкости. А. подвергают сталь, титан,
нек-рые сплавы, наиболее часто - легиров. стали, особенно хромоалюминие-вые,
а также сталь, содержащую ванадий и молибден.

Азотирование
стали происходит при t 500-650°С в среде аммиака. Выше 400°С начинается
диссоциация аммиака по реакции Образовавшийся атомарный
азот диффундирует в металл, образуя азотистые фазы. При темп-ре А. ниже
591 °С азотированный слой состоит из трёх фаз (рис.):-
нитрида - нитрида-.
азотистого феррита, содержащего ок. 0,01% азота при комнатной темп-ре.
При темп-ре А. 600-650° С возможно образование ещё и-фазы,
к-рая в результате медленного охлаждения распадается при 591°С на эвтектоид.
Твёрдость азотиров. слоя увеличивается до HV = 1200 (соответствует 12 Гн/м^г)
и сохраняется при повторных нагревах до 500-600°С, что обеспечивает высокую
износоустойчивость деталей при повышенных темп-pax. Азотированные стали
значительно превосходят по износоустойчивости цементированные и закалённые
стали. А.- длительный процесс, для получения слоя толщиной 0,2-0,4 мм требуется
20-50 ч. Повышение темп-ры ускоряет процесс, но снижает твёрдость слоя.
Для защиты мест, не подлежащих А., применяются лужение (для кон-струкц.
сталей) и никелирование (для нержавеющих и жаропрочных сталей). Для уменьшения
хрупкости слоя А. жаропрочных сталей иногда ведут в смеси аммиака и азота.

Азотирование
титановых сплавов проводится при 850-950°С в азоте высокой чистоты (А.
в аммиаке не применяется из-за увеличения хрупкости металла).

При А. образуется
верхний тонкий нитридный слой и твёрдый раствор азота в а-титане. Глубина
слоя за 30 ч - 0,08< мм с поверхностной твёрдостью HV = = 800-850
(соответствует 8-8,5 Гн/м²). Введение в сплав нек-рых легирующих
элементов (А1 до 3%, Zr 3-5% и др.) повышает скорость диффузии азота, увеличивая
глубину азотиров. слоя, а хром уменьшает скорость диффузии. А. титановых
сплавов в разреженном азоте [100-10 н/м² (1-0,1 мм рт. ст.)]
позволяет получать более глубокий слой без хрупкой нитридной зоны.

А. широко применяют
в пром-сти, в т. ч. для деталей, работающих при t до 500-600 °С (гильз
цилиндров, коленчатых валов, шестерён, золотниковых пар, деталей топливной
аппаратуры и др.).

Лит.: Минкевич
А. Н., Химико-термическая обработка металлов и сплавов, 2 изд., М., 1965;
Гуляев А. П., Металловедение, 4 изд., М., 1966.

Д. И. Браславский.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я