Диффузионное насыщение металлами

Диффузионное насыщение металлами, или диффузионная металлизация, производится с целью упрочнения или придания особых физико-химических свойств поверхностному слою изделия. Наиболее распространенными способами являются алитирование, хромирование, силицирование.

Алитирование. Алитированием называется процесс химико-термической обработки, заключающийся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стали алюминием при нагреве в соответствующей среде.

Целью алитирования является получение высокой жаростойкости поверхности стальных деталей. Алитированные детали устойчивы при нагреве до 900° С. При алитировании алюминий диффундирует в сталь и образует твердый раствор с железом. Поверхность алитированной стали окисляется с образованием плотной пленки окиси алюминия, которая и предохраняет от окисления при высоких температурах основной металл. Алитирование обычно проводят в твердых и жидких средах.

При алитировании в твердой среде детали помещают в стальной ящик со смесью, состоящей из 49% порошка алюминия или ферроаллюминия, 49% глинозема (окиси алюминия) и 2% хлористого аммония (NH4C1). При нагреве до 950—1050° С в ящике, в связи с взаимодействием алюминия и хлористого аммония, образуется летучее соединение — хлористый алюминий (А1С13), разлагающийся с образованием атомарного алюминия, который и диффундирует в сталь. После выдержки при 950° С в течение 3—12 ч глубина слоя, насыщенного алюминием, получается равной 0,3—0,5 мм.

При жидкостном алитировании детали нагревают при 750—800° С в ванне с расплавленным алюминием, содержащим 6—8%железа, которое добавляется в ванну с целью предохранения деталей от растворения в расплавленном алюминии. После выдержки в течение 45—90 мин получается слой глубиной 0,20—0,35 мм.