Цементирование и обезуглероживание

В технике большое значение имеют также такие процессы диффузии. копа диффундирующий в став газ реагирует с компонентами сплава. Особенно важный в практике процесс такого рода-поверхностности упрочнение стали углеродом (цементация) и азотом (азотизация), которые освобождаются при реакции из их соединений и диффундируют в железо. Наоборот, при отжиге в воздухе или в газах, образующих соединения с углеродом (водород), сталь обезуглероживается с поверхности.

Цементированием называют также образование металлических защитных пленок на неблагородных металлах путем диффузии. Образование это происходит при отжиге менее благородного металла в порошке более благородного металла, спекание которого в данном случае устраняется применением наполнителя. Таким образом защищают от коррозии и окисления железо покрытием слоем цинка (шерардизация). алюминия (алитированне) и в последнее время также хрома. При этих процессах возникают длинные столбчатые кристаллы перпендикулярно к поверхности, так как проникновение посторонних атомов в кристаллы поверхностного слоя увеличивает их объем и, следовательно, вызывает их рост. Эти кристаллы увеличиваются также по направлению внутрь, в областях, где имела место диффузия.

Обезуглероживание углеродистых сталей при отжиге также связано с укрупнением зерна в поверхностных слоях. Причиной этого может служить то, что при обезуглероживании устраняются препятствия, которые представляли росту зерен карбидные пластинки.

Скорость диффузии увеличивается в сильной степени с новым гением температуры приблизительно по закону функции. Также и в этом случае можно принять с грубым приближением, что повышение температуры на 10° почти удваивает скорость диффузии. О зависимости скорости диффузии от величины зерна и деформации нет до сих нор сколько-нибудь ясных данных. Однако производственный опыт говорит о том, что деформация ускоряет диффузию. При отжиге отливки внутрикристаллическая и зональная ликвации часто очень трудно устраняются, в то время как при горячем или холодном деформировании и отжиге гомогенизация достигается значительно быстрее.

Насколько удалось установить до сих пор вещества, которые приводят к образованию нерастворимых включений, диффундируют поимущественно вдоль границ зерен. Вещества же, остающиеся в твердом растворе, не обнаруживают этого предпочтения границам зерен. Образование твердых растворов является, по-видимому, условием для взаимной диффузии двух металлов.