бору) при 1500-1800 o С і тиску в декілька десятків атмосфер утворюється його високотемпературна модифікація -
боразон , за твердістю близький до алмазу. При зниженні температури і тиску до значень, що відповідають звичайним умовам, боразон зберігає свою структуру. Прикладом оборотного переходу може служити взаємні перетворення двох модифікацій сірки (ромбічної і моноклінної) при 95 o С.
Поліморфні перетворення можуть проходити і без істотної зміни структури. Іноді зміна кристалічної структури взагалі відсутня, наприклад, при переході О±-Fe в ОІ-Fe при 769 o З структура заліза не змінюється, однак зникають його феромагнітні властивості.
Хіміко-термічної обробкою (ХТО) називається термічна обробка, яка полягає у поєднанні термічного та хімічного впливу з метою зміни складу, структури і властивостей поверхневого шару сталі.
Хіміко-термічна обробка є одним з найбільш поширених видів обробки матеріалів з метою додання їм експлуатаційних властивостей. Найбільш широко використовуються методи насичення поверхневого шару сталі вуглецем і азотом як порізно, так і спільно. Це процеси цементації (науглероживания) поверхні, азотування - насичення поверхні стали азотом, нітроцементації і ціанування - спільного введення в поверхневі шари стали вуглецю і азоту. Насичення поверхневих шарів стали іншими елементами (хромом - дифузійне хромування, бором - борирование, кремнієм - сіліцірованіе і алюмінієм - алитирование), застосовуються значно рідше. Процес дифузійного насичення поверхні деталі цинком називається цинкуванням, а титаном - Тітанірованіє.
Процес хіміко-термічної обробки являє собою багатоступінчастий процес, який включає в себе три послідовні стадії:
1. Освіта активних атомів в насичує середовищі поблизу поверхні або безпосередньо на поверхні металу. Потужність дифузійного потоку, тобто кількість утворюються в одиницю часу активних атомів, залежить від складу і агрегатного стану насичує середовища, яка може бути твердою, рідкою або газоподібної, взаємодії окремих складових між собою, температури, тиску і хімічного складу сталі.
2. Адсорбція (сорбція) утворилися активних атомів поверхнею насичення. Адсорбція є складним процесом, який протікає на поверхні насичення нестаціонарним чином. Розрізняють фізичну (оборотну) адсорбцію і хімічну адсорбцію (хемосорбцію). При хіміко-термічній обробці ці типи адсорбції накладаються один на одного. Фізична адсорбція призводить до зчепленню адсорбованих атомів насичує елемента (адсорбата) з утворювати поверхнею (адсорбентом) завдяки дії Ван-дер-ваальсово сил тяжіння, і для неї характерна легка оборотність процесу адсорбції - десорбція. При хемосорбції відбувається взаємодія між атомами адсорбату і адсорбенту, яке за своїм характером і силі близько до хімічному.
3. Дифузія - Переміщення адсорбованих атомів в решітці оброблюваного металу. Процес дифузії можливий тільки за наявності розчинності дифундують елемента в оброблюваному матеріалі і досить високій температурі, що забезпечує енергію необхідну для протікання процесу. Товщина дифузійного шару, а отже і товщина зміцненого шару поверхні виробу, є найбільш важливою характеристикою хіміко-термічної обробки. Товщина шару визначається рядом таких факторів, як температура насичення, тривалість процесу насичення, склад сталі, тобто вміст у ній тих чи інших легуючих елементів, градієнт концентрацій насичуємо елемента між поверхнею вироби і в глибині насичуємо шару.
Ріжучий інструмент працює в умовах тривалого контакту і тертя з оброблюваних металом. У процесі експлуатації повинні зберігатися незмінними конфігурації і властивості ріжучої кромки. Матеріал для виготовлення ріжучого інструменту повинен володіти високою твердістю (ІКС 60-62) і зносостійкість, тобто здатністю тривалий час зберігати ріжучі властивості кромки в умовах тертя.
Чим більше твердість оброблюваних матеріалів, товщі стружка і вище швидкість різання, тим більше енергія, що витрачається на процес обробки різанням. Механічна енергія переходить у теплову. Вирізняється тепло нагріває різець, деталь, стружку і частково розсіюється. Тому основною вимогою, що пред'являються до інструментальним матеріалами, є висока теплостійкість, тобто здатність зберігати твердість і ріжучі властивості при тривалому нагріванні в процесі роботи. За теплостійкості розрізняють три групи інструментальних сталей для ріже: нетеплостойкіе, полутеплостойкіе і теплостійкі.
При нагріванні до 200-300 В° С нетеплостойкіх сталей в процесі різання вуглець виділяється з мартенситу гарту і починається коагуляція карбідів цементітной типу. Це призводить до втрати твердості і зносостійкості різального інструменту. До нетеплостойкім відносяться вуглецеві і низьколеговані сталі. Полутеплостойкіе стали, до яких належать деякі середньо-леговані стали, наприклад 9Х5ВФ, зберігають твердість до температур 300-500 В° С. Теплостійкі стали зберігають т...
