Terasvalandite keemiline kuumtöötlemine tähendab valandite asetamist aktiivsesse keskkonda teatud temperatuuril kuumuse säilitamiseks, nii et üks või mitu keemilist elementi pääsevad läbi pinna. Keemiline kuumtöötlus võib muuta valu pinna keemilist koostist, metallograafilist struktuuri ja mehaanilisi omadusi. Tavaliselt kasutatavad keemilised kuumtöötlusprotsessid hõlmavad karburiseerimist, nitridimist, karbonitridimist, boroniseerimist ja metalliseerimist. Valandite keemilise kuumtöötluse läbiviimisel tuleks igakülgselt arvestada valandi kuju, suurust, pinna seisundit ja pinna kuumtöötlust.
1. Karburiseerimine
Karburiseerimine viitab valandi kuumutamisele ja isoleerimisele karburiseerivas keskkonnas ning seejärel süsinikuaatomite infiltreerimisele pinnale. Karburiseerimise põhieesmärk on suurendada süsinikusisaldust valandi pinnal, moodustades samal ajal valus teatud süsinikusisalduse gradiendi. Karbureeriva terase süsinikusisaldus on üldiselt 0,1–0,25%, et valandi südamikul oleks piisav sitkus ja tugevus.
Karbureeritud kihi pinna kõvadus on üldiselt 56HRC-63HRC. Karbureeritud kihi metallograafiline struktuur on peen nõelmartensiit + väike kogus säilinud austeniiti ja ühtlaselt jaotunud granuleeritud karbiidid. Võrgukarbiidid ei ole lubatud ja säilinud austeniidi mahuosa ei ületa üldjuhul 15–20%.
Valu südamiku kõvadus pärast karburiseerimist on üldiselt 30HRC-45HRC. Südamiku metallograafiline struktuur peaks olema madala süsinikusisaldusega martensiit või madalam bainiit. Tera piiril ei tohi olla massiivset või sadestunud ferriiti.
Tegelikus tootmises on kolm levinumat karburiseerimismeetodit: tahke karburiseerimine, vedel karburiseerimine ja gaasiga karboniseerimine.
2. Nitreerimine
Nitriidimine viitab kuumtöötlemisprotsessile, mille käigus infiltreeritakse lämmastikuaatomeid valandi pinnale. Nitridimine toimub tavaliselt madalamal temperatuuril Ac1 ja selle põhieesmärk on parandada valupinna kõvadust, kulumiskindlust, väsimustugevust, tõmbekindlust ja atmosfääri korrosioonikindlust. Terasvalandite nitridimine toimub üldjuhul temperatuuril 480°C-580°C. Nitridimiseks sobivad valandid, mis sisaldavad alumiiniumi, kroomi, titaani, molübdeeni ja volframit, näiteks madala legeerterasest, roostevabast terasest ja kuumvormitud tööriistaterasest.
Valu südamiku vajalike mehaaniliste omaduste ja metallograafilise struktuuri tagamiseks ning nitriidijärgse deformatsiooni vähendamiseks on vajalik eeltöötlus enne nitridimist. Konstruktsiooniterase puhul on enne nitridimist vaja karastada ja karastada, et saada ühtlane ja peen karastatud sorbiidi struktuur; valandite puhul, mis nitriidiga töötlemisel kergesti moonduvad, on pinget leevendav lõõmutamine vajalik ka pärast karastamist ja karastamist; roostevabast terasest ja kuumakindlast terasest valandeid saab struktuuri ja tugevuse parandamiseks üldiselt karastada ja karastada; austeniitse roostevaba terase puhul võib kasutada lahusega kuumtöötlust.
Postitusaeg: 21. juuli 2021