Мягкое азотирование (низкотемпературное цианирование)

при температурах 540—590° С в течение 30—180 мин. При таких температурах в сталь диффундирует преимущественно азот. Для ускорения реакций окисления и диссоциации солей через расплавленные соли продувают кислород или сухой воздух. Общая толщина азотированного слоя после мягкого азотирования достигает 0,15—0,5 мм; толщина поверхностного карбонитридного слоя (слой карбонитридов, получивший название связанный слой) в пределах 7—13 мкм; далее находится слой, представляющий собой твердый раствор азота в сс-железе.

Толщина слоя определяется прежде всего содержанием в ванне KCNO. Наибольшая толщина получается при содержании 40% KCNO и температуре 570° С. Толщина слоя зависит также от продолжительности процесса и марки стали.

С увеличением в стали углерода и легирующих элементов толщина слоя уменьшается. Мягкое азотирование почти не повышает твердости углеродистых сталей (HV 300—350). Твердость поверхностных слоев легированных сталей достигает НУ 600— 1100, но она ниже твердости, получаемой после обычного азотирования в тех же условиях. Мягкое азотирование повышает противозадирные свойства, предел выносливости и износостойкость стали, например, стойкость литейных форм для литья под давлением увеличивается в 2—3 раза.

Противозадирные свойства стали типа ЗОХ повышаются в Б раз. Предел выносливости легированной стали повышается на 20—40%, а нелегированной на 30—60%. Одно из важнейших преимуществ мягкого азотирования — незначительное изменение размеров деталей (увеличение на 3—10 мкм) и отсутствие деформации. Поэтому рекомендуется сначала проводить окончательную обработку резанием и притирку, а затем мягкое азотирование. Внедрение этого процесса в отечественной промышленности ограничено необходимостью применять дорогие и токсичные цианистые соли и использовать тигли из дорогостоящих материалов, а также необходимостью постоянного контроля и периодической смены состава ванн.