Силицирование

Силицирование — процесс насыщения поверхностного слоя детали кремнием для повышения коррозионной стойкости и кислотостойкое™. Силицированию подвергают детали из низко- и сред-неуглеродистых сталей, а также из ковкого и высокопрочного чугунов. Силицирование проводят в порошкообразных смесях, газовых и жидких средах.

При силицировании в порошкообразных смесях (75% ферросилиция, 20% глинозема или каолина и 5% хлористого аммония) детали нагревают в стальных ящиках. Температура сили-цирования 1100—1200° С, выдержка 2—12 ч; оно протекает медленно (слой толщиной 0,1 мм получается после выдержки в течение 4 ч при 1100° С). В связи с длительностью процесса силицирование в порошкообразных смесях применяют редко.

. Через реторту, на-

Далее протекают реакции

" . Образовавшийся атомарный кремний диффундирует в поверхность деталей. После силицирования детали охлаждают вместе с ретортой в потоке хлора до 200—100° С, а затем содержимое реторты высыпают на сетку, где детали окончательно охлаждаются. При газовом силицировании насыщение кремнием происходит интенсивно — слой толщиной 1 мм получается после выдержки в течение 2 ч при 1050° С.

Силицирование в жидких средах проводят в расплаве солей

  При температуре 1000° С в течение 2 ч толщина слоя на детали из низкоуглеродистой стали получается 0,35 мм. Этот процесс промышленного применения не имеет. Микроструктура силицированного слоя представляет собой твердый раствор кремния в а-железе. Количество кремния в поверхностных зонах слоя достигает 14%; чем глубже расположена зона, тем меньше кремния. В зоне, расположенной непосредственно за силицированным слоем, содержание углерода повышено по сравнению с содержанием углерода в сердцевине (рис. 117). Это объясняется оттеснением углерода в глубь детали в связи с его плохой растворимостью в кремнистом феррите. Характерной особенностью силицированного слоя является его пористость. Несмотря на низкую твердость (НV 250—300), сили-цированный слой весьма хрупкий, очень плохо обрабатывается режущими инструментами, но обладает повышенной стойкостью против истирания, особенно после проварки в масле при 150— 200° С (масло впитывается в поры и служит смазкой при трении), Силицированный слой обладает высокой коррозионной стойкостью в обычной и морской воде и кислотостойкостью в азотной, серной и соляной кислотах. Силицирование повышает также жаростойкость стали до 700—750° С.