Диффузионная металлизация

процесс, основанный на диффузионном насыщении поверхностных слоёв изделий из металлов и сплавов различными металлами (см. Диффузия). Д. М. Проводят, чтобы придать поверхности металлических деталей специальные физико-химические и механические свойства. В зависимости от диффундирующего элемента различают. Алитирование, диффузионное Хромирование, Молибденирование. Марганценирование, хромоалитирование, хромотитанирование и другие виды. Диффузионное насыщение возможно из различных фаз. Твёрдой, паровой, газовой и жидкой. Насыщение из твёрдой фазы применяют для железа, никеля, кобальта, титана и др. Металлов. В этом случае Д. М. Осуществляют различными тугоплавкими металлами (Mo, W, Nb, U и др.), упругость паров которых меньше упругости паров основного металла.

Процесс протекает в герметизированном контейнере, в котором обрабатываемые детали засыпаются порошкообразным металлом, в вакууме или в нейтральной среде при 1000—1500°C. Насыщение из паровой фазы применяют для сплавов на основе железа, никеля, молибдена, титана и др. Металлов такими элементами, которые имеют более высокую упругость паров, чем насыщаемый металл, например Zn, Al, Cr, Ti и др. Процесс происходит в герметичных контейнерах при разрежении Диффузионная металлизация101—10-2 н/м2, или 10-1—10-4 мм рт. Ст., и 850—1600°С, контактным или неконтактным способом. В первом случае паровая фаза возникает при сублимации металла и генерируется вблизи мест контактирования порошкообразного или кускообразного металла с обрабатываемой поверхностью.

Во втором — генерация паровой фазы происходит на некотором расстоянии от поверхности. Насыщение из газовой фазы производят при Д. М. Различных металлов элементами. Al, Cr, Mn, Mo, W, Nb, Ti и др. Диффузии металла предшествуют реакции взаимодействия газообразных химических соединений диффундирующего элемента с основным металлом. Газовой фазой служат галогениды диффундирующих металлов. Газовое насыщение осуществляется в муфельных печах или в печах специальной конструкции при 700—1000°С. Газовая фаза может генерироваться на расстоянии от насыщаемой поверхности (неконтактный способ) и в зоне контакта источника активной фазы с поверхностью металла (контактный способ). Насыщение из жидкой фазы применяют при алитировании, хромировании, цинковании, меднении.

Процесс протекает в печах-ваннах, в которых расплав диффундирующего металла или его соли взаимодействуют с поверхностью обрабатываемых изделий при 800—1300°С. Этим методом осуществляют также комплексную Д. М., например хромоалитирование, хромотитанирование, хромоникелирование и т.д. Д. М. Можно получать диффузионный слой толщиной от 10 мкм до 3 мм. Процессы Д. М. Позволяют повысить жаростойкость сплавов (например, алитированная сталь имеет жаростойкость до 900°С), абразивную износостойкость (например, хромирование стали У12 увеличивает её износостойкость в 6 раз), сопротивление термоудару, быстрой смене температур, коррозионную стойкость и кислотоупорность и улучшить другие свойства металлов и сплавов. Лит. Дубинин Г.

Н., Диффузионное хромирование сплавов, М., 1964. Минкевич А. Н., Химико-термическая обработка металлов и сплавов, 2 изд., М., 1965. Г. Н. Дубинин.