Ускорение нагрева

Ускорение нагрева до 3000° С/с усиливает влияние исходной структуры на формирование диффузионного слоя. Подвижность хрома увеличивается, а углерода уменьшается (по сравнению со скоростью нагрева 100° С/с), что отражается на структуре и фазовом составе карбидного слоя. Недостаточный приток углерода препятствует образованию карбида (Cr, Fe)7C3 при 900 и 1000° С (выдержка 300 с), а при 1100° С толщина слоя этого карбида почти в два раза меньше, чем для малоуглеродистого карбида (Cr, Fe)23C6. В отожженной стали У8 после нагрева со скоростью 3000° С/с до 1000° С (выдержка 300 с) приток атомов углерода достаточен для образования карбидного слоя из одного (Cr, Fe)7C3. Насыщение хромом в тех же условиях закаленной стали У8 приводит к образованию карбидного слоя той же глубины, но состоящего из (Cr, Fe)23C6 и (Cr, Fe)7C3.

Торможение роста подслоя при нагреве со скоростью 3000° С/о протекает более активно, чем при 100° С/с, особенно при кратковременных выдержках. Образование в подслое а-фазы сдвигается в область высоких температур и в отличие от отожженной стали, нагрев которой с аналогичной скоростью приводит к мгновенном}! образованию а-фазы при 960° С, первые участки а-фазы в диф-1 фузионном слое обнаруживаются после выдержки 10 с при 1100°С. При кратковременных выдержках на изотерме (10 и 30 с) слой а-фазы ровный, а после 300 с выдержки видны характерные признаки граничной диффузии. Наблюдаемое явление связано с торможением диффузии углерода закалочными дефектами. Стоит отметить, что при таких температурах оборудование должно постоянно находиться под контролем, а ремонт станков должен быть своевременным и качественным.

Диффузия хрома в сталь при скоростном нагреве сопровождается образованием фаз, не характерных для слоев, образующихся при печном нагреве. Для роста этих фаз (а-фазы и аустенита), необходим обезуглероженный слой, образование которого в закаленной стали затруднено. Развитие слоя карбидов тормозится из-за недостатка углерода. Некоторое снижение горофильности хрома, особенно при 900 и 1000° С, также объясняется равномерным распределением углерода по всей массе закаленной стали и связанным с ним равномерным обезуглероживанием. Таким образом, на структуру диффузионного слоя при хромировании сталей в условиях скоростного нагрева, кроме известных технологических факторов (метода хромирования, температуры нагрева и др.), влияет исходная структура, что необходимо учитывать при разработке конкретных технологических процессов электрохимикотермической обработки.