Восстановление деталей. 2

Существуют много  методов  ремонта изношенных деталей. К ним относятся слесарная и механическая обработка, сварка, пластическое деформирование, склеивание, металлизация и напыление, пайка, электрическое и химическое покрытие, электрофизический и электрохимический метод, применение полимерных материалов.Ремонт детали слесарной обработкой включает в себя обработку шабрением, притиранием, опиливанием и развертыванием.Обработка детали шабрением осуществляется при подгонке для получения ровной плоскостной поверхности, после того как деталь была обработана на строгальном или фрезерном станке или после операции опиловки ножовкой (пилой для металла). При шабрении с поверхности детали с помощью шабера (ручной или механический шабер изготовляется из инструментальной стали марки У10, У12 с последующей закалкой до твердости HRCo=60) снимается тонкий слой металла (0,002... €,0005 мм). Качество шабрения проверяется по числу пятен, приходящихся на квадрат размером 25x25 мм. Если число пятен на указанном квадрате равно 9, то это грубое шабрение, 16 — точное, 25 — очень точное.

Операция притирки (притирания) характеризуется применением  порошков или паст для обеспечения  плотного прилегания одной детали к  другой. Притирка применяется для  создания герметических соединений, при этом припуск составляет 0,01... 0,02 мм. При проведении притирки используются абразивные порошки: кварц, толченое стекло, наждак, алмазный порошок, оксид хрома, карборунд и др. Порошки применяют  в зависи­мости от твердости подгоняемых деталей. Например, для притирки стальных деталей используют корундовые и наждачные порошки.Широкое распространение при притирке, а также доводке имеют пасты ГОИ, которые наносятся на обрабатываемую поверхность или на полированные круги, частота вращения которых достигает 50 с-1, при этом оксидная пленка на выступающих участках поверхности нарушается и как бы срезается с поверхности металла.Пасты ГОИ имеют различную абразивную способность (способность снимать слой металла): грубые пасты — 37...17 мкм, средние —16...8, тонкие — 7...1 мкм»При проведении операции притирки применяют смазывающе-охлаждающие жидкости (керосин, индустриальное масло, стеарин, бензин, скипидар). При притирке стальных деталей используют индустриальное масло, чугунных — керосин.В последние годы в качестве притирочных материалов используют алмазные порошки и пасты из крошки синтетических, алмазов, которые обеспечивают обработку поверхностей с высокой твердостью.Операция притирки состоит в том, что притирочную плиту смачивают керосином, вытирают чистой тряпкой и покрывают тонким слоем пасты. Притираемую деталь устанавливают в одном из углов плиты и перемещают в другой угол с легким равномерным нажимом.Изделия цилиндрической формы притираются снаружи кольцевыми притирками, а внутри — цилиндрическими раздвижными.При обработке деталей, имеющих диаметр отверстий от 5 до 15 мм, используют притиры из меди и латуни, при диаметрах более 15 мм — чугунные притиры.Обработка опиливанием заключается в устранении погрешностей предыдущей обработки, снятии лишнего наплавленного-металла (при ремонтных работах) с детали. При грубом опиливании удаляют слой металла более 0,2 мм с помощью брусков или драчовых напильников (напильники с крупной насечкой), при тонком —слой не более 0,1 мм, применяя личные или бархатные напильники, а также надфили различных профилей.Способ ремонта детали механической обработкой заключается в том, что с изношенной детали (направляющая, отверстие корпуса и др.) снимают минимально возможный слой для того, чтобы удалить следы износа и получить свободный или регламентированный ремонтный размер. Ремонтный размер — размер больше или меньше нормального, т. е. размера, который имеет деталь при изготовлении на заводе. Ремонтный предельно до­пустимый размер зависит от условий прочности и конструктивных особенностей детали. В соединениях вал — втулка, винт — гайка и др. механической обработке подвергается более дорогостоящая деталь, а другая деталь заменяется новой, имеющей измененный (ремонтный) размер. Иногда применяются детали-компенсаторы: втулки, прокладки, накладки, шайбы.

Способ механической обработки позволяет осуществлять ремонт резьбовых соединений вязальных  машин, включая и бытовые. В случае сорванной резьбы отверстие рассверливают и нарезают резьбу ремонтного размера, при этом болт, шпильку или винт подбирают большего диаметра (обычно следующего-стандартного размера).Иногда применяют способ установки пробки, когда отверстие с сорванной резьбой рассверливают и нарезают новую резь бу120  на большем диаметре (для более плотного соединения пробки резьбу в отверстие нарезают неполную), после чего в отверстие завертывают пробку, имеющую внутреннюю резьбу под «болт или винт.Заделка трещин небольшой длины и раковин на неответственных деталях (основание машины) может производиться с полностью штифтов. Деталь очищают от ржавчины или окалины м высверливают по концам трещины отверстия под резьбу с таким расчетом, чтобы не менее половины диаметра сверла выходило за пределы трещины для предупреждения ее дальнейшего распространения. Затем размечают, накернивают центры отверстий и высверливают их, после чего нарезают резьбу в отверстиях и завертывают штифты, изготовленные из отожженного медного прута, по всей длине трещины. Выступающие концы штифтов зачеканивают и запиливают напильником. Чтобы придать детали герметичность, трещину пропаивают мягким припоем и прокрашивают шов в цвет детали.

Большие трещины  заделываются заплатами, которые крепятся винтами, если деталь стальная или чугунная, и заклепками, если деталь алюминиевая. Перед этой операцией деталь в  зоне трещины очищают от грязи, ржавчины. Концы трещины засверливают для устранения дальнейшего ее распространения. Из листа мягкой стали, латуни, меди или алюминия вырезают заплату, длина и ширина которой на 20...25 мм больше, чем ширина и длина трещины. На расстоянии до 10 мм от края и до 5 мм одно от другого сверлят отверстия под винты; если винты с потайными головками, то отверстия зенкуют.После наложения изготовленной заплаты на трещину, как по шаблону, сверлят в детали отверстия меньшего диаметра и нарезают в них резьбу —соединение заплаты с деталью с помощью винтов.

Сварку применяют  для заделки раковин, трещин, отколов, пробоин и приварки отломанных частей. Дуговая и газовая сварка получила наибольшее распространение. Перед  сваркой поверхности деталей  зачищают под сварочный шов с помощью шлифовальной (ручной) машины, металлической щетки, пескоструйного аппарата или напильника. Обезжиривание поверхностей осуществляется путем вываривания детали в растворе карбоната натрия с последующим промыванием в теплой воде. Иногда обезжиривание проводят с помощью органических растворителей.Перед сваркой трещины засверливают по концам, а заварку производят от конца трещины к середине или к краю детали короткими участками.Раковины очищают до чистого металла, острые кромки скругляются. Заварку ведут небольшими валиками, перекрывающими один другой.Отломанные части скрепляют стяжками или хомутами, при этом оставляют зазор между ними для проникания расплавленного металла.При установке заплат последняя должна иметь толщину,, равную завариваемой детали, по форме — круглая или прямоугольная со скругленными углами, по размеру — на 2 мм* меньше завариваемого отверстия. Заплату вначале прихватывают* в нескольких местах, после чего заваривают крест-накрест. После остывания сварного шва его обрабатывают заподлицо с поверхностью детали.При сварке стальных деталей применяют дуговую сварку металлическими электродами, газовая используется главным образом при сварке топких деталей толщиной до 3 мм. 

Сварка чугунных деталей производится как дуговой, так и газовой сваркой тремя  способами: с полным подогревом всей детали до температуры 700°С (горячая  сварка), с неполным подогревом до температуры 450° С (полугорячая) и с местным-подогревом горелкой (холодная).При сварке деталей из алюминия и его сплавов используют газовую или дуговую сварку с предварительным нагревом очищенной детали до температуры 240° С.

Восстановление изношенных деталей пластическим деформированием  включает осадку, раздачу, вытяжку, растяжку, правку и накатку.Восстановление размеров деталей осуществляется перемещением части металла с нерабочих ее участков к изношенным поверхностям.

Перечисленные операции производятся в холодном состоянии  для деталей из низкоуглеродистых  сталей,  цветных металлов» и  сплавов с предварительным нагревом для средне  и высокоуглеродных сталей.Осадка используется для получения наружного диаметра большего размера сплавных деталей и для уменьшения внутреннего и увеличения наружного диаметра полных деталей за счет уменьшения их высоты. Эта операция применяется для восстановления различных типов втулок при износе по внутреннему и наружному диаметру цапф, валов и осей и других деталей, когда износ не превышает 1 % диаметра. При посадке диаметр детали увеличивается на величину, равную износу и припуску на механическую обработку.Раздачу используют для увеличения наружного диаметра за  счет увеличения внутреннего. Эту операцию применяют для восстановления изношенных втулок (в том числе шлицевых), пустотелых валов и др. Операцию проводят в холодном состоянии, причем закаленные детали предварительно отпускают. После обжатия деталь обтачивают по наружному диаметру для получения необходимого размера.Вытяжкой увеличивают длину деталей (рычат, тяги, стержни, штанги) за счет местного уменьшения их поперечного сечения, которое осуществляется на небольшом участке путем приложения силы, перпендикулярной направлению удлинения. Вытяжку проводят в горячем состоянии детали (до 850 °С).Растяжка также предназначена для увеличения длины детали, при этом направление действующей силы совпадает с направлением удлинения.Операция правки устраняет изгиб, скручивание и коробление детали, она предназначена для восстановления валов, ходовых винтов, осей, шатунов, тяг, балок, корпусов и др.Правка производится с помощью домкратов, прессов, скоб, жувалд, молотков (стальные, медные, деревянные).В зависимости от степени деформации и размеров детали правка проводится в .холодном состоянии детали или с предварительным нагревом. Крупные и сильно деформированные детали восстанавливаются горячей правкой, при этом деталь нагревают до температуры 800 °С.Правка местным наклепом осуществляется пневматическим молотком с шаровидной головкой. Выбор участка и степень производится с учетом места изгиба и его размеров.

Накатка позволяет  восстановить неподвижность посадок  на шейках валов. Изношенную деталь закрепляют в центрах токарного станка и  обкатывают роликом с насечкой из стали марки У12А или ШХ15. Накатка  увеличивает диаметр детали на 0,4 мм. Если твердость детали небольшая (HRC 30), то накатку проводят в холодном состоянии. Последующим шлифованием  обеспечивают получение требуемого размера.Способ склеивания успешно применяется при ремонте металлических и неметаллических (деревянных) деталей для их скрепления, заделки трещин, раковин, пробоин, восстановления неподвижных посадок и резьбовых соединений.

Технологический процесс  склеивания складывается из следующих  этапов:поверхности подготавливают к склеиванию, т. е. очищают от .грязи, тщательно обезжиривают и при необходимости механически обрабатывают;приготавливают и наносят клей на поверхность (нанесение клея может производиться кистью или шпателем); следует обратить внимание на равномерность нанесения клея, отсутствие в нем пузырьков воздуха. Толщина клея около 0,1 мм, при заделке пустот и зазоре между склеиваемыми деталями более 0,15 мм слои клея следует чередовать с прокладками из стеклоткани или стеклотрикотажа; участки поверхности, не подлежащие склеиванию, изолируются слоем резинового клея, воска или мыла;совмещают склеиваемые поверхности и следят, чтобы не произошло их смещение (до отвердевания клея поверхности должны поджиматься с помощью струбцин, прессов при давлению 0,3—1 МПа);проверяют склейку на прочность или герметичность;окончательно проводят механическую обработку;при склеивании могут применяться   следующие типы клея:: эпоксидные ЭД-6, ЭД-16, ЭД-20; БФ; карбонильный; ВСОТ.Способ металлизации заключается в нанесении на поверхность изношенной детали частиц расплавленного металла с помощью струи воздуха или газа, при этом достигается толщина покрытия от 0,03 до 10 мм и более. С помощью металлизации; восстанавливают размеры поверхностей тел вращения, посадочные отверстия, устраняют раковины, трещины, поры в корпусах, наносят износостойкие, антифрикционные, жаропрочные, анти­коррозийные и декоративные покрытия. Детали, которые подвергаются ударным и знакопеременным нагрузкам, не подлежат восстановлению металлизацией ввиду хрупкости и малой прочности сцепления наносимого слоя с основным металлом. Металлизация цилиндрических деталей осуществляется на токарных, станках.

Технологический процесс  металлизации состоит из следующих  этапов:подготавливают детали, т. е. очищают поверхности щеткой или шкуркой, обезжиривают (бензином, керосином, растворителем), механически обрабатывают детали для придания им необходимой геометрической формы, обеспечивают требуемую шероховатость поверхности для лучшего сцепления покрытия с основным металлом дробеструйной обработкой, нарезанием рваной' резьбы шагом 0,75...1,25 мм драчовым напильником, насеканием зубилом, для деталей с твердостью свыше НВ 300 —электро-искровой или анодно-механической обработкой;наносят слой металла, при этом металлизатор должен быть, установлен так, чтобы обеспечить перпендикулярность струи наносимого металла к поверхности детали, вначале напыляют на участки с резкими переходами, после чего равномерно по всей поверхности. Толщина покрытия должна обеспечивать устранение износа и припуск на обработку;производят механическую обработку напыленной детали обтачиванием резцами из твердого сплава с охлаждением или шлифованием корундовыми кругами.

Восстановление деталей  можно производить пайкой, которая  применяется для соединения деталей, несущих малую нагрузку путем  соединения подогретых металлических  поверхностей с помощью расплавленного присадочного материала — припоя. Припои подразделяют на мягкие и твердые. Мягкие припои представляют собой сплавы олова со свинцом и применяются для соединений, имеющих малую прочность; твердые применяют для соединений, к прочности швов которых предъявляются повышенные требования. Для высокопрочных соединений из меди, стали и чугуна применяют латунь, а для деталей из алюминиевых сплавов—силумин. Флюсом при пайке служит прокаленная бура или ее смесь с борной кислотой.Подготовка поверхностей к паянию состоит в их подгонке, разделке кромок, очистке от грязи и окислов, обезжиривания, установке специальных приспособлений, нанесение флюса.

По окончании паяния швы зачищают от избытков припоя и  промывают водой для удаления остатков флюса.Электрические и химические покрытия используются для восстановления изношенных участков деталей, а также защиты их от коррозии. В некоторых случаях их используют в качестве декоративных покрытий.Приведем основные виды покрытий и их краткие характеристики:хромирование (гладкое) придает детали высокую поверхностную твердость, износостойкость, теплостойкость (до температуры 800 °С), стойкость к коррозии и кислотам; применяется для восстановления деталей с неподвижными посадкамш;пористое хромирование характеризуется наличием на поверхности пор канальчатого или точечного вида, что обеспечивает хорошую смачиваемость маслом и прирабатываемость; применяется для восстановления деталей, работающих при больших удельных давлениях, скоростях и температурах;никелирование характеризуется высокой поверхностной твердостью и коррозийной стойкостью, применяется для восстановления деталей и защиты от коррозии, а также для декоративных покрытий.

Перед нанесением покрытия деталь шлифуют, иногда полируют для  придания ей требуемой формы и  доведения до необходимых размеров с учетом припуска на покрытие. Затем  удаляют оксидные пленки и обезжиривают путем промывки в бензине или  растворителе.Восстановление деталей путем применения полимерных материалов не требует сложного оборудования, сопровождается невысоким нагревом (до температуры 300°С), при этом допускается большой износ до 1,2 мм и в ряде случаев не требуется последующая механическая обработка. Применяются полимерные материалы для заделки трещин, вмятин, пробоин, раковин, для восстановления размеров изношенных деталей и противо­коррозийной защиты. Наиболее часто применяются следующие типы пластмасс:амидопласты (капрон, полиамидные смолы) используются для восстановления деталей типа втулок, вкладышей, цапф; кроме того, из них изготовляются методом центробежного литья зубчатые шестерни, ролики, кулачки;амидопласты обладают следующими свойствами: антифрикционность и антикоррозийность, высокая износостойкость, хорошая прирабатываемость и обрабатываемость резанием. Само твердеющие акрилопласты (акрилат, стиракрил) применяются для восстановления втулок и направляющих путем свободной заливки или под давлением и характеризуются хорошей адгезией к металлам, высокой износостойкостью, хорошей обрабатываемостью и стойкостью к агрессивным средам;фенопласты (текстолит, древеенослонетые пластики) применяются при восстановлении деталей путем запрессовки или вклеивания вкладышей и накладок. Фенопласты обладают хорошими антифрикционными и изоляционными свойствами, достаточной прочностью;стеклопластики на основе эпоксидных смол характеризуются высокой прочностью, хорошей антикоррозиестойкостыо.Перед нанесением покрытия детали очищают от грязи и оксидов, а также обезжиривают ацетоном или бензином.

металлов, сплавов  при нагревании и последующем  охлаждении с определенной скоростью. Термическая обработка (термообработка) приводит к существенным изменениям свойств стали, цветных металлов, сплавов. Химический состав металла не изменяется.

Виды термической  обработки стали

Отжиг. Отжиг —  термическая обработка (термообработка) металла, при которой производится нагревание металла, а затем медленное  охлаждение. Эта термообработка (т. е. отжиг) бывает разных видов (вид отжига зависит от температуры нагрева, скорости охлаждения металла).

Закалка.Закалка — термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, основанная на перекристаллизации стали (сплавов) при нагреве до температуры выше критической; после достаточной выдержки при критической температуре для завершения термической обработки следует быстрое охлаждение. Закаленная сталь (сплав) имеет неравновесную структуру, поэтому применим другой вид термообработки — отпуск.

Отпуск. Отпуск —  термическая обработка (термообработка) стали, сплавов, проводимая после закалки  для уменьшения или снятия остаточных напряжений в стали и сплавах, повышающая вязкость, уменьшающая твердость  и хрупкость металла.

Нормализация. Нормализация — термическая обработка (термообработка), схожая с отжигом. Различия этих термообработок (нормализации и отжига) состоит  в том, что при нормализации сталь  охлаждается на воздухе (при отжиге — в печи).

Нагрев заготовки. Нагрев заготовки — ответственная  операция. От правильности ее проведения зависят качество изделия, производительность труда. Необходимо знать, что в процессе нагрева металл меняет свою структуру, свойства и характеристику поверхностного слоя и в результате от взаимодействия металла с воздухом атмосферы, и  на поверхности образуется окалина, толщина слоя окалины зависит  от температуры и продолжительности  нагрева, химического состава металла. Стали окисляются наиболее интенсивно при нагреве больше 900°С, при нагреве в 1000°С окисляемость увеличивается в 2 раза, а при 1200°С — в 5 раз.

Хромоникелевые стали  называют жаростойкими потому, что  они практически не окисляются. Легированные стали образуют плотный, но не толстый  слой окалины, который защищает металл от дальнейшего окисления и не растрескивается при ковке.

Углеродистые стали  при нагреве теряют углерод с  поверхностного слоя в 2-4 мм. Это грозит металлу уменьшением прочности, твердости стали и ухудшается закаливание. Особенно пагубно обезуглероживание  для поковок небольших размеров с последующей закалкой. Заготовки  из углеродистой стали с сечением до 100 мм можно быстро нагревать и  потому их кладут холодными, без предварительного прогрева, в печь, где температура 1300°С. Во избежание появлений трещин высоколегированные и высокоуглеродистые стали необходимо нагревать медленно.При перегреве металл приобретает крупнозернистую структуру и его пластичность снижается. Поэтому необходимо обращаться к диаграмме «железо-углерод», где определены температуры для начала и конца ковки. Однако перегрев заготовки можно при необходимости исправить методом термической обработки, но на это требуется дополнительное время и энергия. Нагрев металла до еще большей температуры приводит к пережогу, от чего происходит нарушение связей между зернами и такой металл полностью разрушается при ковке.

Пережог. Пережог  — неисправимый брак. При ковке  изделий из низкоуглеродистых сталей требуется меньше число нагревов, чем при ковке подобного изделия  из высокоуглеродистой или легированной стали. При нагреве металла требуется  следить за температурой нагрева, временем нагрева и температурой конца  нагрева. При увеличении времени  нагрева — слой окалины растет, а при интенсивном, быстром нагреве  могут появиться трещины. Известно из опыта, что на древесном угле заготовка 10-20 мм в диаметре нагревается до ковочной температуры за 3-4 минуты, а заготовки диаметром 40-50 мм прогревают 15-25 минут, отслеживая цвет каления.

Химико-термическая  обработка. Химико-термическая обработка (ХТО) стали — совокупность операций термической обработки с насыщением поверхности изделия различными элементами (углерод, азот, алюминий, кремний, хром и др.) при высоких температурах.Поверхностное насыщение стали металлами (хром, алюминий, кремний и др.), образующими с железом твердые растворы замещения, более энергоемко и длительнее, чем насыщение азотом и углеродом, образующими с железом твердые растворы внедрения. При этом диффузия элементов легче протекает в решетке альфа-железо, чем в более плотноупакованной решетке гамма-железо.Химико-термическая обработка повышает твердость, износостойкость, кавитационную, коррозионную стойкость. Химико-термическая обработка, создавая на поверхности изделий благоприятные остаточные напряжения сжатия, увеличивает надежность, долговечность.

Цементация стали. Цементация стали — химико-термическая  обработка поверхностным насыщением малоуглеродистой (С<0,2%) или легированных сталей при температурах 900...950°С — твердым (цементация твердым карбюризатором), а при 850...900°С — газообразным (газовая цементация) углеродом с последующей закалкой и отпуском. Цель цементации и последующей термической обработки — повышение твердости, износостойкости, также повышением пределов контактной выносливости поверхности изделия при вязкой сердцевине, что обеспечивает выносливость изделия в целом при изгибе и кручении.Детали, предназначенные для цементации, сначала очищают. Поверхности не подлежащие науглероживанию, покрывают специальными предохранительными противоцементными обмазками.

1-ый состав простейшей  обмазки: огнеупорная глина с  добавлением 10% асбестового порошка,  вода. Смесь разводят до консистенции  густой сметаны и наносят на  нужные участки поверхности изделия.  После высыхания обмазки можно  производить дальнейшую цементацию  изделия. 

2-ой состав применяемой  обмазки: каолин — 25%, тальк  — 50%: вода — 25%. Разводят эту  смесь жидким стеклом или силикатным  клеем. делают после полного высыхания обмазки. Вещества, которые входят в состав обмазки, называют карбюризаторами. Они бывают твердые, жидкие и газообразные.

В условиях домашней небольшой мастерской удобнее осуществлять цементацию с помощью пасты. Это  цементация в твердом карбюризаторе. В состав пасты входят: сажа — 55%, кальцинированная сода — 30%, щавелевокислый натрий — 15%, вода для образования  сметанообразной массы. Пасту наносят  на нужные участки изделия, дают высохнуть. Затем изделие помещают в печь, выдерживая при температуре 900-920°С в течение 2-2,5 часов. При использовании такой пасты цементация обеспечивает толщину науглероженного слоя 0,7-0,8 мм. Жидкостная цементация также возможна в небольшой мастерской при наличии печи-ванной, в которой и происходит науглероживание инструментов и других изделий. В состав жидкости входят: сода — 75-85%, 10-15% хлористого натрия, 6-10% карбида кремния. Печь-ванну наполняют этим составом и погружают изделие или инструмент. Процесс протекает при температуре 850-860°С в течение 1,5-2 часов; толщина науглероженного слоя достигает при этом 0,3-0,4 мм. Газовую цементацию производят в смеси раскаленных газов, содержащих метан, окись углерода в специальных камерах при температуре 900-950°С и только в производственных условиях. После цементации детали охлаждают вместе с печью, затем закаляют при 760-780°С е окончательным охлаждением в масле. 

Азотирование стали. Азотирование стали — химико-термическая  обработка поверхностным насыщением стали азотом путем длительной выдержки ее при нагреве до б00...650°С в атмосфере аммиака NН3. Азотированные стали обладают очень высокой твердостью (азот образует различные соединения с железом, алюминием, хромом и другими элементами, обладающие большей твердостью, чем карбиды). Азотированные стали обладают повышенной сопротивляемостью коррозии в таких средах, как атмосфера, вода, пар.Азотированные стали сохраняют высокую твердость, в отличие от цементованных, до сравнительно высоких температур (500...520°С). Азотированные изделия не коробятся при охлаждении, так как температура азотирования ниже, чем цементации. Азотирование сталей широко применяют в машиностроении для повышения твердости, износостойкости, предела выносливости и коррозионной стойкости ответственных деталей, например, зубчатых колес, валов, гильз цилиндров.

Нитроцементация (цианирование) стали. Нитроцементация (цианирование) стали — химико-термическая обработка с одновременным поверхностным насыщением изделий азотом и углеродом при повышенных температурах с последующими закалкой и отпуском для повышения износо- и коррозионной устойчивости, а также усталостной прочности. Нитроцементация может проводиться в газовой среде при температуре 840..860°С — нитроцианирование, в жидкой среде — при температуре 820...950°С — жидкостное цианирование в расплавленных солях, содержащих группу NaCN.Нитроцементация эффективна для инструментальных (в частности, быстрорежущих) сталей; она используется для деталей сложной конфигурации, склонных к короблению. Однако, поскольку этот процесс связан с использованием токсичных цианистых солей, он не нашел широкого распространения.

Борирование стали. Борирование стали — химико-термическая обработка насыщением поверхностных слоев стальных изделий бором при температурах 900...950°С. Цель борирования — повышение твердости, износостойкости и некоторых других свойств стальных изделий. Диффузионный слой толщиной 0,05...0,15 мм, состоящий из боридов FeB и Fе2В, обладает весьма высокой твердостью, стойкостью к абразивному изнашиванию и коррозионной стойкостью. Борирование особенно эффективно для повышения стойкости (в 2...10 раз) бурового и штампового инструментов.

Цинкование (Zn), алюминирование (Аl), хромирование (Сr), силицирование (Si) сталей. Цинкование (Zn), алюминирование (Аl), хромирование (Сr), силицирование (Si) сталей выполняются аналогично цементации с целью придания изделиям из стали некоторых ценных свойств: жаростойкости, износостойкости, коррозионной устойчивости. В настоящее время все большее распространение получают процессы многокомпонентного диффузионного насыщения

Термомеханическая обработка (ТМО) стали. Термомеханическая  обработка (ТМО) стали — совокупность операций термической обработки  с пластической деформацией, которая  проводится либо выше критических точек (ВТМО), либо при температуре переохлажденного (500... 700°С) аустенита (НТМО). Термомеханическая  обработка позволяет получить сталь  высокой прочности (до 270 МПа). Формирование структуры стали при ТМО происходит в условиях повышенной плотности  и оптимального распределения дислокаций. Окончательными операциями ТМО являются немедленная закалка во избежании развития рекристаллизации и низкотемпературный (Т=100...300 °С) отпуск.Термомеханическая обработка с последующими закалкой и отпуском позволяют получить очень высокую прочность ( s= 2200...3000 МПа) при хорошей пластичности (d = 6...8%, y= 50...60%) и вязкости. В практических целях большее распространение получила ВТМО, обеспечивающая наряду с высокой прочностью хорошее сопротивление усталости, высокую работу распространения трещин, а также сниженные критическую температуру хрупкости, чувствительность к концентраторам напряжений и необратимую отпускную хрупкость. ВТМО осуществляется в цехах прокатного производства на металлургических заводах, например, при упрочнении прутков для штанг, рессорных полос, труб и пружин.

Отпуск стали. Отпуск стали смягчает действие закалки, уменьшает  или снимает остаточные напряжения, повышает вязкость, уменьшает твердость  и хрупкость стали. Отпуск производится путем нагрева деталей, закаленных на мартенсит до температуры ниже критической. При этом в зависимости  от температуры нагрева могут  быть получены состояния мартенсита, тростита или сорбита отпуска. Эти состояния несколько отличаются от соответственных состояний закалки по структуре и свойствам: при закалке цементит (в троостите и сорбите) получается в форме удлиненных пластинок, как в пластинчатом перлите. А при отпуске он получается зернистым, или точечным, как в зернистом перлите. Преимуществом точечной структуры является более благоприятное сочетание прочности и пластичности. При одинаковом химическом составе и одинаковой твердости сталь с точечной структурой имеет значительно более высокое относительное сужение, ударную вязкость, повышенное удлинение и предел текучести по сравнению со сталью с пластинчатой структурой.

Отпуск разделяют  на низкий, средний и высокий в зависимости от температуры нагрева.                 Для определения температуры при отпуске изделия пользуются таблицей цветов побежалости. Температура, °С  Цвета каления  Температура, °С  Цвета каления

1600  Ослепительно бело-голубой  850  Светло-красный

1400  Ярко-белый  800  Светло-вишневый

1200  Желто-белый  750  Вишнево-красный

1100  Светло-белый  600  Средне-вишневый

1000  Лимонно-желтый  550  Темно-вишневый

950  Ярко-красный  500  Темно-красный

900  Красный  400  Очень темно-красный (видимый в темноте)

Тонкая пленка окислов  железа, придающая металлу различные  быстро меняющиеся цвета — от светло-желтого до серого. Такая пленка появляется, если очищенное от окалины стальное изделие нагреть до 220°С; при увеличении времени нагрева или повышении температуры окисная пленка утолщается и цвет ее изменяется. Цвета побежалости одинаково проявляются как на сырой, так и на закаленной стали.                                                                                                                       При низком отпуске (нагрев до температуры 200-300° ) в структуре стали в основном остается мартенсит, который, однако, изменяется решетку. Кроме того, начинается выделение карбидов железа из твердого раствора углерода в альфа-железе и начальное скопление их небольшими группами. Это влечет за собой некоторое уменьшение твердости и увеличение пластических и вязких свойств стали, а также уменьшение внутренних напряжений в деталях.                                        Для низкого отпуска детали выдерживают в течение определенного времени обычно в масляных или соляных ваннах. Если для низкого отпуска детали нагревают на воздухе, то для контроля температуры часто пользуются цветами побежалости, появляющимися на поверхности детали. Цвет побежалости  Температура, °С  Инструмент, который следует отпускать

Бледно-желтый  210  -

Светло-желтый  220  Токарные и строгальные резцы для обработки чугуна и стали

Желтый  230  Тоже

Темно-желтый  240  Чеканы для чеканки по литью

Коричневый  255  -

Коричнево-красный  265  Плашки, сверла, резцы для обработки меди, латуни, бронзы

Фиолетовый  285  Зубила для обработки стали

Темно-синий  300  Чеканы для чеканки из листовой меди, латуни и серебра