Обычная нитроцементация

Обычная нитроцементация при высоких температурах, как правило, приводит к росту содержания углерода и уменьшению количества азота в слое. Существенным отличием нитро-цементованных слоев при насыщении из газовой фазы с нагревом ТВЧ является повышенное содержание азота в поверхностных зонах, несмотря на высокую температуру насыщения. Так, например, с ростом температуры от 900 до 1100° С концентрация углерода увеличивается от 0,8 до 1,4%, а концентрация азота — от 0,25 до 0,45%*. Примерно в тех же пределах изменяется содержание углерода и азота в поверхностном слое с увеличением продолжительности насыщения. При нитроцементации легированных сталей с нагревом ТВЧ значения поверхностных концентраций углерода и азота для различных режимов сближаются, а характер кривых распределения несколько иной, чем на стали 20. Эта сталь используется при производстве центробежных насосов, используемых в горнодобывающей, химической и иных отраслях промышленности.

При продолжительности насыщения до 30 с в исследованном интервале температур поверхностная твердость нитроцементованного слоя возрастает, что, по-видимому, объясняется повышением содержания углерода и азота в мартенсите закаленного слоя. С ростом времени выдержки до 150—300 с увеличение концентрации углерода и азота в слое приводит к возрастанию количества остаточного аустенита после закалки и снижению поверхностной твердости. Данные концентрационного анализа, измерения поверхностной твердости, количества остаточного аустенита согласуются JQ с результатами измерения микротвердости по глубине слоя. Поскольку при нагреве ТВЧ практически всегда существуют отклонения температуры от изотермы, было интересно изучить нитроцементацию в газовой среде в условиях циклического нагрева. Оказалось, что глубина нитроцементированного слоя, полученного в условиях изотермического нагрева при температуре 1050° С в течение 300 с, составляет на стали 20 460 мкм, в то время как при циклическом нагреве (850—1950° С) она составляет 310 мкм. Для стали ЗОХГТ глубины слоя составляли соответственно 410 и 295 мкм. Несмотря на то что при циклическом нагреве глубина слоя получилась меньше, чем при изотермическом, скорость роста иитроцементованного слоя даже в этом случае значительно больше, чем при нагреве в печи.