Структура силицированных слоев

Поверхность силицированного слоя имеет зернистое строение, выявляемое без предварительного травления. Форма и размеры зерен зависят от режимов силицирования. Равноосная полиэдрическая крупнозернистая структура силицида образуется при 1100—1200° С. При более низких температурах зерна мелкие, и многие из них имеют трех- и четырехгранную форму. Между зернами имеются пустоты, соединяющиеся между собой. Поверхность покрытия рельефна. При высоких температурах нет направленного роста 60 120 180 240 кристаллов силицида и рельеф на поверхности исчезает. Количество пустот и их протяженность значительно меньше. Они принимают форму округлых изолированных пор.

Из-за трудностей методического характера структура поперечного сечения слоя изучена не была. Рассмотрим зависимости размера зерен силицированного слоя на стали 45 от условий процесса. Выявление закономерностей между зависимости - важный процесс, как и своевременное качественное обслуживание холодильного оборудования . В начальный период зерна растут тем быстрее, чем выше температура силицирования как при печном, так и при электронагреве, причем скорость роста не остается постоянной. При 1000° С рост со временем замедляется и даже наблюдается уменьшение среднего размера зерен, что обусловлено, по-видимому, образованием новых мелких зерен на поверхности покрытия. При 900° С у сталей 45 и У8 наблюдаются периоды ускоренного роста зерен, которым предшествует замедление роста, совпадающее по времени с торможением роста самого слоя. Быстрый рост зерен, обусловленный реакцией Fe + SiCl4, сменяется замедленным диффузионным в период спекания слоя.

Тормозить перемещение границ в процессе собирательного роста зерен могут поры особенно сильно, если они имеют вытянутую форму и располагаются вдоль границы; такие поры наблюдали в слое, полученном при 900° С. На стадии процесса, сопровождающегося резким уменьшением количества и размера пор и приближением их формы к равноосной, возможен скачкообразный рост зерен. В пользу тормозящего действия пор свидетельствуют данные о размерах пор и зерен для слоя на стали 45. Рост зерен слоя замедляется, когда их размеры не превышают размеров пор. Скоростной электронагрев вносит заметные изменения в кинетику роста зерен. При 1000 и 1100° С зерна силицида в случае скорости нагрева 3000° С/с появляются на поверхности насыщаемого материала раньше и плотность их выше, чем при нагреве со скоростью 100° С/с, размер зерен слоя также сильно зависит от скорости нагрева. Ускорение нагрева при 900° С приводит к получению более мелкозернистого покрытия. Такое влияние скорости нагрева сохраняется во всем исследованном интервале выдержек для армко-железа и сталей 45 и У8.