Влияние скорости нагрева на процесс нитроцементации из паст

В связи с тем, что скорость нагрева значительно увеличивает диффузионную восприимчивость аустенита и его реакционную способность, а также оказывает влияние на протекание химических реакций на границе раздела металл — пктивная среда, представляло интерес изучить влияние скорости нагрева па процесс одновременного насыщения стали углеродом и азотом из активных паст. В работах отмечено ускорение процесса цианирования в пастах С ростом скорости нагрева, однако был выбран слишком узкий диапазон скоростей — от 15 до 70° С/с. Применение более широкого диапазона — от 10 до 1000° С/с—позволило количественно оценить влияние скорости нагрева не только на глубину диффузионного слоя, но и на распределение в нем диффундирующих элементов.

Для всех исследованных марок сталей увеличение скорости нагрева приводило к увеличению глубины диффузионного слоя. Из приведенных на рис. 105 и 106 зависимостей следует, что с повышением скорости нагрева содержание углерода и азота в слое на стали 20 и глубина их проникновения увеличиваются при насыщении из паст. Поверхностное обезуглероживание при насыщении из пасты с увеличением скорости нагрева снижается. При нагреве с большей скоростью уменьшается время, в течение которого соль К4 Fe(CN)6 находится в расплавленном состоянии, и, таким образом, увеличивается количество неистощенной соли, а поэтому растет концентрация активных атомов углерода и азота у поверхности нагретого образца. В этом случае насыщение идет более интенсивно, а потому оно столь же необходимо в данном процессе, как система аскуэ на промышленных предприятиях.

При скорости 1000° С/с время нагрева образца от 450 до 1100° С в 25 раз меньше, чем при 50° С/с. Соответственно наблюдается увеличение поверхностной концентрации углерода с 0,8 до 0,95% и азота с 0,75 до 1%. Несмотря на кратковременность процесса, концентрация азота на поверхности образца выше в 1,5—2 раза, чем при обычной температуре насыщения (850—870° С), и в 2—3 раза, чем при высокой температуре. В хорошем соответствии с данными химического анализа находятся результаты измерения поверхностной твердости, микротвердости и количества остаточного аустенита в насыщенных образцах после закалки и обработки холодом.