Термическая и химико-термическая обработка

Металлов и сплавов.

Разряды.

1. Сущность термической обработки заключается в тепловых операциях - нагреве до определенной температуры, выдержке и последующем охлаждении металла (сплава) с разной скоростью, осуществляемых для изменения его структуры и создания в нем необходимых физических, механических и других свойств.

Превращения в стали при охлаждении (распад аустенита).

Аустенит является устойчивым только при температуре выше 723 °С (точка Аr₁). При охлаждении стали нагретой до аустенитного состоянии ниже точка Аr₁, аустенит становится неустойчивым - начинается его превращение. Свойства и строение продуктов превращения зависят от температуры, при которой происходил процесс его распада. Продуктами распада аустенита являются мартенсит, троостит и сорбит.

При высоких температурах, т. е. при малых степенях переохлаждения, получается достаточно грубая структура - смесь феррита и цементита, носящая кристаллизационный характер и по своему механизму является диффузионным. Эта смесь называется перлитом.

При более низких температурах и, следовательно, при больших степенях переохлаждения дисперсность структур возрастает и твердость продукта повышается. Такой перлит, более тонкой структуры, получил название сорбита.

Сорбит– это смесь, состоящая из феррита и мелких зерен цементита. Сорбит отпуска имеет твердость 30-40 НRС. Он отличается высоким пределом упругости при достаточной ударной вязкости. Поэтому сорбитообразную структуру используют для деталей, подвергаемых переменным нагрузкам.

При еще более низкой температуре и еще большей степени переохлаждения дисперсность продуктов еще больше возрастает. Отличить под микроскопом отдельные составляющие ферритно-цементитной смеси практически невозможно. Такая структура называется трооститом.

Троостит -представляет собой смесь цементита и феррита. Он менее хрупок и тверд, чем мартенсит (его твердость 40-45 НRС). Троостит отпуска является весьма ценной структурой для деталей, работающих при переменной нагрузке, как например пружин, рессор и т.д.

Таким образом, перлит – сорбит - троостит являются структурами с одинаковой природой (феррит - цементит), отличающимися степенью дисперсности феррита и цементита. Они образуются при диффузионном распаде переохлажденного аустенита. Между этими структурами нет четкой границы и разделение на перлит, сорбит, троостит условно.

Промежуточное превращение протекающее при температуре около 550 -350 °С до точки Мн (250 °С). Это превращение обладает рядом особенностей, присущих перлитному (диффузионному) превращению, так и мартенситному (бездиффузинному) превращению. Из переохлажденного аустенита образуется структура, состоящая из α-фазы (феррита), пересыщенного углеродом, и частиц цементита, имеющего характерное игольчатое строение. Такая структура получила название бейнита или игольчатого троостита.Нижний бейнит (распад при 350 °С до точки окончания мартенситного превращения – Мн) по сравнению с перлитом, сорбитом, трооститом имеет более высокую твердость и прочность при сохранении высокой пластичности, широко используется в промышленности для упрочнения ответственных деталей машин и конструкций.

Если аустенит переохладить до таких температур (ниже 200-250 °С), когда, несмотря на наличие растворенного в нем углерода, аустенит становиться неустойчивым, но скорость диффузии углерода вследствие низких температур так мала, что ей можно пренебречь, то происходит превращение, связанное с перестройкой решетки без выделения углерода: Feγ(С)→ Fea (С).

Мартенситв закаленной стали представляет собой твердый раствор углерода в решетке α-железа, т.е. в объемно - центрированной тетрагональной кристаллической решетке, с такой же концентрацией, как у исходного аустенита. Углерод находится в центре грани. Микроструктура мартенсита характеризуется игольчатостью и высокой твердостью (64-65 НRС), высоким пределом прочности, большой хрупкостью и магнитными свойствами. Мартен-сит закаленной стали является неустойчивой структурой, поэтому при отпуске из него выделяется углерод и образуются зерна цементита. Это приводит к получению структуры троостита или сорбита отпуска.

Основными видами термической обработки стали являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Каждый вид термической обработки состоит из следующих операций:

1) нагрева до заданной температуры; 2) выдержки для прогрева и завершения структурных превращений и 3) охлаждения с требуемой скоростью.

Отжиг.Отжиг - это первичная операция термической обработки, при которой стали нагревают выше критической точки Ас₃ (или только выше Ас₁ –неполный отжиг)в зависимости от содержания углерода, выдерживают при этих температурах и затем медленно охлаждают вместе с печью.

Основными целями отжига являются: перекристаллизация стали, устранение внутренних напряжений. Отжиг применяют также для повышения механических свойств металла, улучшения обрабатываемости режущим инструментом, снижения твердости, выравнивания химического состава по сечению и для подготовки структуры к дальнейшей термической обработке.

В зависимости от температуры нагрева и назначения различают следующие виды отжига: полный, неполный, отжиг на зернистый перлит, изотермический, диффузионный и т. д.

Нормализация.Термическую операцию, при которой сталь нагревают до температуры 30 -50 °С выше верхних критических точек Ас₃(для доэвтектоидных сталей) иАс_m(для заэвтектоидных сталей), выдерживают при этой температуре и затем охлаждают на спокойном воздухе, называют нормализацией. Нормализация - разновидность отжига с более ускоренным охлаждением.

Нормализацией устраняют внутренние напряжения и наклеп, повышают механические свойства и подготавливают структуру стали для окончательной термической обработки.

Дефекты и брак при отжиге и нормализации.При отжиге и нормализации может возникать исправимый (дефекты) и неисправимый брак. Наиболее распространенными видами дефектов и брака являются: окисление, обеуглероживание, перегрев и пережог стали.

Окисление. При нагреве в пламенных или электрических печах поверхность взаимодействует с печными газами. В результате металл окисляется и на поверхности образуется окалина. С повышением температуры и времени выдержки окалина резко возрастает. Образование окалины вызывает угар (потерю) металла, а также искажает геометрическую форму деталей. Поверхность сталей под окалиной получается разъеденной и неровной, что затрудняет обработку режущим инструментом. Окалину с поверхности деталей удаляют травлением в кислотах (серной), или очисткой в дробеструйных установках.

Обезуглероживание -выгорание углерода с поверхности деталей, всегда происходит при окислении стали. Обезуглероживание резко снижает прочностные свойства конструкционной стали. Кроме того, детали с обезуглероженной поверхностью склонны к закалочным трещинам и короблению. Особенно большое обезуглероживание наблюдается при нагреве в электропечах. Для исключения обезуглероживания деталей в процессе отжига, нормализации и закалки применяют неокисляющие (контролируемые) атмосферы.

Перегрев.Сталь перегревается при очень высокой температуре отжига и нормализации, а также при большой выдержке. При перегреве зерна в стали укрупняются, что ведет к снижению прочности, вязкости и образованию закалочных трещин. Такой дефект стали устраняют повторным правильным отжигом или нормализацией.

Пережог.При нагреве до высоких температур получается пережог стали, выражающийся в оплавлении поверхности деталей и окислении зерен. При высокой температуре нагрева кислород из окружающей печной атмосферы проникает внутрь нагретой стали, при этом границы зерен сильно окисляются. Сталь теряет пластические свойства, прочность и становится настолько хрупкой, что при малейших ударах разрушается. Пережженную сталь исправить термической обработкой невозможно, поэтому она идет на переплавку.

Закалка стали.Закалкой стали называют операцию термической обработки, при которой стальные детали нагревают до температуры, несколько выше критической, и выдерживают при этой температуре и затем резко (быстро) охлаждают в воде или масле.

Температуру нагрева под закалку для большинства сталей, в том числе и для леги-рованных, определяют по положению критических точек Ас₁ и Ас₃.Для углеродистых сталей температуру закалки легко установить по диаграмме железо - углерод (см. рисунок 14). Доэвтектические стали нагревают на 30-50 °С выше точкиАс₃ – выше линии GOS, а заэвтектоидные стали - на 30-50 °С выше точки Ас₁ - выше линии РSК(см. рисунок 14 или рисунок 41).

Рисунок 41 – Оптимальный интервал закалочных температур углеродистых сталей

Из рисунка видно, что с увеличением углерода в стали температура нагрева под закалку уменьшается.

Основное назначение закалки - получение стали с высокими твердостью, прочностью, износостойкостью и другими свойствами. Качество закалки зависит от температуры и скорости нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения.

Основными способами закалки стали являются закалка в одном охладителе, в двух средах, струйчатая, с самоотпуском, ступенчатая и изотермическая закалки.

Скорость нагрева.Нагрев стали определяется не только допустимой, но и возможной скоростью нагрева. Допустимая скорость нагрева должна быть такой, чтобы нагрев не вызывал больших напряжений, способствующих образованию трещин в деталях.

Скорость нагрева зависит от формы деталей, типа нагревательных печей и нагревательной среды. Скорость нагрева зависит также от расположения деталей в печи. Если детали плотно располагаются одна к другой и мешают необходимому доступу тепла, то потребуется больше времени для их прогрева. Для расчета времени нагрева термисты обычно пользуются технологическими картами. В технологическую карту входит перечень операций обработки детали с указанием подробных данных по этим операциям (температура, время выдержки, среда и температура охлаждения и применяемые приспособления).

Время выдержки. Для проведения любого теплового процесса термообработки нужно не только нагревать металл до заданной температуры, но и выдерживать при этой температуре до полных структурных превращений (растворения карбидов, гомогенизации аустенита) и полного прогрева деталей. Таким образом, время пребывания деталей в нагревательной среде состоит из времени нагрева и времени выдержки.

Закалочные среды.Для охлаждения стальных деталей при закалке обычно применяют различные закалочные среды: воду, водные растворы солей, расплавленные соли, минеральные масла и т.д. Закалочные среды резко отличаются друг от друга по своим физическим свойствам, т.е. они с разной интенсивностью отнимают тепло от нагретых под закалку деталей.

Наилучшей закалочной средой считается та, которая быстро охлаждает сталь в интервале температур 650-500 °С (область наименьшей устойчивости аустенита) и медленно - ниже 300-200 °С (область мартенситного превращения). Однако единой, универсальной среды пока нет и на практике пользуются различными средами.

Для отвода тепла от нагретого металла с определенной скоростью разработаны жидкие закалочные среды различных составов. Эти среды можно разделить на следующие основ-ные группы: вода и водные составы; масла и органические жидкости; эмульсии; расплавы солей и металлов.

Поверхностная закалка.Многие ответственные детали работают на истирание и одновременно подвергаются ударным нагрузкам. Такие детали должны иметь высокую поверхностную твердость, хорошую износостойкость и в то же время не быть хрупкими, т.е. не разрушаться под действием ударов. Высокая твердость поверхности деталей при сохранении вязкой и прочной сердцевины достигается методом поверхностной закалки, т.к. детали закаливаются только с поверхности на некоторую (заданную) глубину, тогда как сердцевина остается незакаленной.

Из современных методов поверхностной закалки наибольшее распространение находят следующие: закалка при нагреве токами высокой частоты (ТВЧ); пламенная закалка и закал-ка в электролите. Выбор того или иного метода поверхностной закалки обуславливается технологической и экономической целесообразностью. В практике более часто применяют поверхностную закалку с индукционным нагревом токами высокой частоты (Т.В.Ч). Реже, главным образом, для крупных изделий применяют закалку с нагревом газовым пламенем.

Разработка технологических основ ТВЧ принадлежит русскому ученому В.П.Вологдину.

При прохождении переменного электрического тока высокой частоты по медному индуктору вокруг него образуется магнитное поле, которое проникает в стальную деталь, находящуюся в индукторе, и индуктирует в ней вихревые токи Фуко. Эти токи и вызывают нагрев металла.

Особенностью нагрева ТВЧ является то, что индуктируемые в стали вихревые токи распределяются по сечению детали не равномерно, а оттесняются к поверхности. Неравномерное распределение вихревых токов приводит к неравномерному ее нагреву: поверхностные слой очень быстро нагреваются до высоких температур, а сердцевина или совсем не нагревается или нагревается незначительно благодаря теплопроводности стали. Толщина слоя, по которому проходит ток, называется глубиной проникновения и обозна-чается буквой d. Толщина слоя зависит от частоты переменного тока, удельного электро-сопротивления металла и магнитной проницаемости.

Для повышения прочности сердцевины детали перед закалкой на ТВЧ подвергают улучшению или нормализации.

Применение ТВЧ дает возможность изготавливать для закалки деталей механизированные и автоматизированные линии (агрегаты), которые устанавливаются в общем потоке механообрабатывающих цехов.

Пламенная поверхностная закалка.Этот метод заключается в нагреве поверхности стальных деталей ацетилено - кислородным пламенем до температуры, превышающей на 50 – 60 °С верхнюю критическую точку Ас₃,с последующим быстрым охлаждением водяным душем.

Сущность процесса - тепло, подводимое газовым пламенем от горелки к закаливаемой детали, концентрируется на ее поверхности и значительно превышает количество тепла, распространяемого вглубь металла. В результате такого температурного поля поверхность детали сначала быстро нагревается до температуры закалки, затем охлаждается, а серд-цевина детали практически остается незакаленной и после охлаждения не изменяет свою структуру и твердость.

Пламенную закалку применяют для упрочнения и повышения износостойкости крупных и тяжелых стальных изделий: коленчатых валов механических прессов, ковшей экскаваторов и т.д. Кроме стальных деталей пламенной закалке подвергают детали, изготовленные из серого и перлитного чугуна, например направляющие станин металлорежущих станков.

В зависимости от назначения детали глубина закаленного слоя обычно берется равной 2,5-4,5 мм. На поверхности детали твердость равна 56-57 НRС, а потом понижается до твердости, которую имела деталь до поверхностной закалки.

Дефекты, возникающие при закалке.В процессе закалки при охлаждении стали в результате структурных превращений и изменения объема металла появляются внутренние напряжения. Эти напряжения приводят к следующим дефектам: образованию трещин, деформации и короблению, изменению объема стали, обезуглероживанию и окислению, появлению мягких пятен, низкой твердости и перегреву.

Закалочные трещины -неисправимый брак, образующийся чаще всего при слишком резком охлаждении или нагреве (перегреве) в результате возникающих в деталях внутренних напряжений. Это часто наблюдается при закалке легированных сталей. Закалочные трещины обычно располагаются в углах деталей, в отверстиях и имеют дугообразный или извилистый вид.

Поверхностные трещины, которые располагаются в виде сплошной или разорванной сетки возникают в процессе поверхностной закалки, когда охлаждение ведется слишком холодной водой, а также при перегреве стали. Поверхностные трещины могут возникать также при шлифовании закаленных деталей, если они были неправильно отпущены.

Деформация и короблениепроисходит в результате неравномерных структурных и связанных с ними объемных превращений и возникновения внутренних напряжений при охлаждении, а также в результате неравномерного нагрева и охлаждения деталей.

Поэтому при охлаждении деталей и инструмента в закалочной среде надо учитывать их форму и размеры. Например, детали, имеющие толстые и тонкие части, погружают в закалоч-ную среду сначала толстой частью, длинные осевые детали (штоки, протяжки, сверла, метчи-ки и т.д.) - в строго вертикальном положении, а тонкие плоские детали (диски, отрезные фре-зы, пластинки и др.) - ребром.

При изотермической закалке, когда сталь имеет структуру бейнита и остаточного аустенита, изменения объема невелики - коробление минимальное.

Мягкие пятна– это участки на поверхности детали или инструмента с пониженной твердостью. Причинами такого дефекта является недостаточный прогрев или недостаточно интенсивное охлаждение. Иногда мягкие пятна появляются из-за неоднородности структуры (скоплений феррита). Также из-за наличия на поверхности деталей окалины и загрязнений, вызванных соприкосновением деталей друг с другом в процессе охлаждения в закалочной среде, из-за участков с обезуглероженной поверхностью или возникновения паровой рубаш-ки из-за недостаточно быстрого движения деталей в закалочной среде.

Низкая твердостьчаще наблюдается при закалке инструмента. Причинами низкой твердости являются недостаточно быстрое охлаждение в закалочной среде, низкая температура закалки, а также малая выдержка при нагреве под закалку.

Недогревполучается в том случае, если температура закалки была ниже критической точки Ас₃для эвтектоидной стали и Ас₁ -заэвтектоидных сталей. При недогреве структура закаленной стали состоит из мартенсита и зерен феррита, который, как известно, имеет низкую твердость.

Остальные дефекты подобны дефектам, возникающим в процессе отжига.

Обработка холодом.В высокоуглеродистых и легированных сталях после закалки при комнатной температуре всегда содержится от 3-12 % остаточного аустенита, а быстрорежущих сталях - до 35 % и более. Остаточный аустенит приводит к снижению твердости и при постепенном самопроизвольном распаде вызывает изменение размеров деталей. Уменьшить количество аустенита в закаленной стали без понижения закалочной твердости, можно только охлаждением стали до минусовых температур, т.е. обработкой холодом. Сущность обработки холодом - закаленные, но не отпущенные, детали охлаждают при температуре от (– 12) до (-120) °С. Под действием такой температуры остаточный аустенит распадается и образуется мартенсит, в результате чего изменяются механические и магнитные свойства. Для обработки холодом применяют специальные холодильные машины ХКМ-2, имеющие рабочую температуру (-85) °С.

Обработку холодом, применяют для получения однородной структуры стали, повышения твердости и стабилизации размеров закаленных деталей. Обработку холодом обычно исполь-зуют для инструмента, изготовленного из стали Р18, деталей из цементуемой стали 18ХНВА и колец особо точных подшипников из стали ШХ15. После обработки холодом, чтобы снять внутренние напряжения, детали подвергают низкому отпуску.

Отпуск стали.Отпуском стали называют операцию термической обработки, при которой закаленную сталь нагревают до температуры ниже критической точки Ас₁,после чего ее охлаждают.

В любой закаленной на мартенсит стали появляются не только высокая твердость и прочность, но и большие внутренние напряжения. Поэтому закаленная сталь очень хрупка и легко разрушается от ударных и изгибающих нагрузок. Для снятия внутренних напряжений и повышения вязкости закаленную сталь подвергают отпуску.

При низких температурах тетрагональный мартенсит переходит в отпущенный, при более высоких – в троостит отпуска и затем в сорбит. Такие изменения в структуре закаленной стали приводят к изменению ее физико - механических свойств. Характерные кривые изменения механических свойств закаленной стали 40Х в зависимости от температуры отпуска показаны на рисунке 42.

Рисунок 42 - Кривые изменения механических свойств закаленной стали 40Х в зависимости от температуры отпуска.

Из рисунка видно, что прочность, твердость с повышением температуры отпуска понижаются, а пластические свойства возрастают.

При отпуске закаленной стали сильно напряженный мартенсит, имеющий тетрагональную кристаллическую решетку, постепенно распадается на феррито - цементитную смесь и структура из неустойчивого состояния переходит в более равновесное, в результате чего внутренние напряжения уменьшаются.

В зависимости от требуемых свойств стали различают три вида отпуска: низкий - при температуре 150-200 °С, средний - при температуре 350-450 °С и высокий - при температуре 500-650 °С.

Дефекты отпуска. Несоблюдение режима отпуска приводит к появлению следующих дефектов:

1) снижение твердости и прочности стали при завышении температуры отпуска;

2) возрастание твердости и прочности в результате температуры отпуска ниже заданной;

3) отпускная хрупкость стали (снижение величины ударной вязкости) наблюдается при отпуске углеродистых доэвтектоидных и некоторых легированных сталей в интервале температур 250 – 400 °С – хрупкость I рода и 500 – 600 °С - хрупкость II рода.

2.Химико - термическая обработка стали.Термическую обработку, при которой изменяется не только структура, и химический состав поверхностных слоев металла, называют химико - термической обработкой.Сущность химико – термической обработки стали состоит в искусственном изменении химического состава ее поверхностных слоев. Цель такой обработки - получение высокой поверхностной твердости и износостойкости стальных деталей.

Химический состав поверхностных слоев стали изменяется благодаря проникновению в них различных элементов. Изменение химического состава вызывает изменение структуры и свойств поверхностных слоя. Осуществляется помещением стали в среду, в которой проис-ходит насыщение ее поверхностного слоя. Химико-термическая обработка стали складывает-ся из трех этапов: диссоциации, адсорбций и диффузии.

Диссоциация происходит в газовой среде и состоит из разложения молекул тех или иных соединений и образования активных атомов.

Адсорбция - это поглощение поверхностью стали свободных, главным образом активных, атомов из газовой смеси или раствора.

Диффузия -заключается в проникновении адсорбированных атомов с поверхности металла вглубь его. Она происходит в результате теплового движения атомов, без воздействия внешних сил. Диффузия характеризуется коэффициентом диффузии D, который численно равен количеству вещества, продиффундировавшему через площадку в 1 см ², в течение 1 сек. При перепаде концентраций по обе стороны площадки, равном единице.

Коэффициент диффузии D в основном зависит от температуры и энергии активации, т.е. энергии, которая затрачивается для перевода атома в кристаллической решетке из одного положения в другое.

Различают следующие виды химико - термической обработки: цементация (твердая и газовая), нитроцементация, цианирование, азотирование, алитирование, хромирование.

Цементация - насыщение поверхностного слоя деталей углеродом. Атомарный углерод поглощается поверхностью деталей, находящихся в нагретом (аустенитном) состоянии. В результате образуется цементованный слой на определенную глубину, для большинства тракторных и автомобильных деталей глубина цементованного слоя принимается равной 0,6 - 2,0 мм. Последующая закалка позволяет получить высокоуглеродистый мартенсит на поверхности и сохранить низкую твердость и высокую вязкость сердцевины. Она является операцией, окончательно формирующей свойства цементированной детали.

Нитроцементация (газовое цианирование) - это процесс, при котором поверхность стальных деталей насыщается одновременно углеродом и азотом. Этот процесс экономичен, безвреден и позволяет получать поверхностные слои высокой твердости и износостойкости. Нитроцементацию обычно производят при температуре 850-860 °С в шахтных печах или в безмуфельных агрегатах. Нитроцементованный слой состоит из карбидов и нитридов и по износостойкости гораздо выше цементованного слоя. Твердость поверхностного слоя 64-65 НRС, обычная глубина слоя нитроцементации 0,5-0,7 мм.

Цианирование -насыщение поверхности стальных деталей углеродом и азотом.Существуют два вида цианирования: высокотемпературное и низкотемпературное.

Цианированию подвергают детали из конструкционных малоуглеродистых сталей, которые содержат углерода 0,1-0,4 %. Оно производится в ваннах с расплавленными нейтральными солями такими, как NaCl, BaCl2, Na2CO3 и т. д. В качестве карбюризатора используют цианистые соли NaCN и KCN, основной компонент (циан), который способствует насыщению деталей углеродом и азотом. В цианированном слое образуются карбиды и нитриды железа. При цианировании глубина слоя не превышает 0,15- 0,35 мм. Закалку производят непосредственно в цианистой ванне с подстуживанием на воздухе до 780-800 °С. Отпуск осуществляется при температуре 160 – 180 °С. Твердость слоя 65-67 НRС.

Низкотемпературное цианирование применяют для повышения обычной твердости на 2-4 единицы, износостойкости и красностойкости режущего инструмента. Цианирование произ-водят при 550-570 °С для быстрорежущих сталей Р18 и Р9 и при 510-520 °С для высокохро-мистых сталей. Цианирование осуществляется в соляных ваннах, которые содержат 50 % NaCN и 50 % KCN.

Глубина цианированного слоя составляет 0,02-.0,06 мм.

Цианистые соли ядовиты, поэтому ванны с такими солями изолируются защитными колпа-ками с отсасывающей вентиляцией.

Азотирование - процесс насыщения поверхности стальных деталей азотом. Этот процесс является одним из эффективных методов повышения износостойкости деталей. Азотирование ведется в шахтных печах в атмосфере распадающегося аммиака при температуре 525-570 °С. Перед азотированием детали подвергаются термической обработке - улучшению, т.е. закалке при 930 – 960 °С в воде и отпуску при температуре 600 °С до твердости 28-32 НRС. Обычно глубина азотированного слоя находится в пределах 0,2-0,3 мм.

Полученный таким образом слой обладает высокой твердостью и способностью сохранять прочность при температуре 600 °С. Азотированию подвергаются шпиндели металлорежущих станков, гильзы, копиры, плунжеры, клапаны и др., изготавливаемые из стали 38ХМЮА, 35ХЮА.

Диффузионная металлизация.

Алитированиеиспользуетсядля придания поверхности стальных особых физических свойств с целью повышения их жаростойкости. Алитированию подвергают детали, работа-

ющие при высоких температурах: камеры газификации, колосники решеток газогенераторных тракторов, чехлы термопар, цементационные ящики, трубы и т.д. Существуют три способа алитирования: жидкостный, твердый и металлизация.Наиболее производительным является способ металлизации. Процесс алитирования основан на диффузии алюминия в сталь. Сущность его состоит в том, что расплавленный алюминий под действием сжатого воздуха наносится на поверхность детали. Толщина алюминиевого слоя 0,8-1,0 мм. Алюминий берется в виде проволоки сечением 1,5-2 мм.

После алитирования детали подвергают диффузионному отжигу при температуре 950-1050 °С. Под действием температуры отжига активные атомы алюминия проникают в по-верхность стальных деталей, образуя слой, насыщенный алюминием (твердый раствор алю-миния в железе). Толщина слоя 0,15-0,25 мм. Для предохранения алюминиевого слоя дета-лей от окисления его покрывают специальной огнеупорной обмазкой, состоящей из сереб-ристого графита, огнеупорной глины и жидкого стекла.

В процессе эксплуатации алитированных деталей при высоких температурах, на их поверх-ности появляется прочная пленка из окиси алюминия Al₂O₃, которая предохраняет металл от образования окалины.

Хромирование.Целью этого процесса является повышение поверхностной твердости и жаростойкости. Хромирование производится в газовой среде, содержащей хлориды хрома, при температуре 900-1100 °С в течение 10-20 часов. В результате диффузии поверхность стальных изделий насыщается хромом на глубину 0,1-0,3 мм и приобретает высокую твер-дость, жаро - и коррозионную стойкость.

При диффузионной металлизации поверхность стали можно также насыщать кремнием (силицирование), бором (борирование) и т.д.