«Азотирование»

насыщение поверхности металлических деталей азотом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости, предела усталости и коррозионной стойкости. А. подвергают сталь, титан, некоторые сплавы, наиболее часто — легированные стали, особенно хромоалюминиевые, 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 NH₃ → 3H + N. Образовавшийся атомарный азот диффундирует в металл, образуя азотистые фазы. При температуре А. ниже 591 °С азотированный слой состоит из трёх фаз (рис.): ε — нитрида Fe₂N, γ' — нитрида Fe₄N, α — азотистого феррита, содержащего около 0,01% азота при комнатной температуре. При температуре А. 600—650° С возможно образование ещё и γ-фазы, которая в результате медленного охлаждения распадается при 591°C на эвтектоид α + γ¹. Твёрдость азотированного слоя увеличивается до HV = 1200 (соответствует 12 Гн/м²)и сохраняется при повторных нагревах до 500—600°C, что обеспечивает высокую износоустойчивость деталей при повышенных температурах. 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 температуры ускоряет процесс, но снижает твёрдость слоя. Для защиты мест, не подлежащих А., применяются лужение (для конструкционных 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 α-титане. Глубина слоя за 30 ч —0,08 мм с поверхностной твёрдостью HV = 800—850 (соответствует 8—8,5 Гн/м²).Введение в сплав некоторых легирующих элементов (Al до 3%, Zr 3—5% и др.) повышает скорость диффузии азота, увеличивая глубину азотированного 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 промышленности, в том числе для деталей, работающих при tдо 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.

Макроструктура азотированного слоя железа при 650°C (увеличено в 500 раз).

-я, ср.

Действие по знач. глаг. азотировать.

Азотирование стали.

ср.

1.

процесс действия по несов. гл. азотировать

2.

Результат такого действия; один из способов химико-термической обработки, заключающийся в насыщении азотом поверхностного слоя металлических изделий.

АЗОТИРОВАНИЕ - насыщение азотом поверхности металлических изделий (главным образом стальных и титановых) для повышения твердости, износостойкости, предела усталости, коррозионной стойкости.

Nitriding — Азотирование.

Введение азота в поверхностный слой твердого железного сплава, путем выдержки при подходящей температуре (ниже Acj для ферритных сталей) в контакте с азотистым материалом, обычно с аммиаком или расплавленным цианистым калием, соответствующего состава. Для получения слоя с повышенной твердостью последующая закалка обычно не требуется.

ср.;
хим. nitration

nitride hardening, nitriding

азоти́рование

насыщение азотом поверхности металлических изделий (главным образом стальных и титановых) для повышения твёрдости, износостойкости, предела усталости, коррозионной стойкости.

* * *

АЗОТИ́РОВАНИЕ, насыщение азотом поверхности металлических изделий (главным образом стальных и титановых) для повышения твердости, износостойкости, предела усталости, коррозионной стойкости.

азотизация, нитрирование, - диффуз. насыщение азотом поверхностного слоя (0,2 - 0,8 мм) изделий из конструкц., нержавеющих и жаропрочных сталей, а также сплавов на основе титана и тугоплавких металлов. А. стали проводят в среде аммиака и азота при 500 - 1300 ^оС, а также в расплаве солей на основе карбамида и цианата (жидкостное А.). В результате А. повышаются твёрдость, износостойкость, корроз. стойкость (на воздухе и в воде), жаропрочность, сопротивление усталости. А. широко применяют в пром-сти, в т. ч. для деталей, работающих при темп-pax до 500 - 600 ^оС (гильзы цилиндров, коленчатые валы, детали топливной аппаратуры двигателей и др.).

АЗОТИРОВАНИЕ — один из способов химико-термической обработки изделий из легированной стали и титановых сплавов с целью придания им высокой поверхностной твёрдости, износостойкости и коррозионной стойкости. Для А. изделия нагревают до 480 — 650 °С в атмосфере аммиака, при этом образуется атомарный азот, который поглощается поверхностью изделий с образованием нитридов железа и нитридов легирующих элементов. А. часто применяют для получения керамических порошков и нитридной керамики (BN, ACN, Si₃N₄ и др.).