Định nghĩa và mục đích
Là quá trình làm bão hòa bề mặt chi tiết bằng một hay một số kim loại khác nhau nhƣ: crôm, nhôm, silic,Bo…
Thấm kim loại thƣờng dùng để tăng tính chịu nóng ( khả năng chống oxi hóa ) của thép và đặc biệt là những hợp kim trên cơ sở kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao, tính bền vững chống ăn mòn, độ cứng và khả năng chống ăn mòn và mài mòn của các chi tiết bằng thép.
Do tốc độ khuếch tán của kim loại nhỏ nên quá trình thấm phải thực hiện ở nhiệt độ cao ( 1000-1100 ) và thời gian giữ nhiệt dài để đảm bảo chiều sâu lớp thấm cần thiết.
Thấm nhôm
Thấm nhôm là quá trình làm bão hòa bề mặt chi tiết bằng nguyên tố nhôm nhằm làm tăng độ chống ăn mòn và độ bền nhiệt của chi tiết.
Lớp thấm nhôm có khả năng chống ăn mòn trong các môi trƣờng muối ăn 5%, axit nitric 50%. Độ bền nhiệt của lớp thấm nhôm thép carbon đạt tới nhiệt độ 800-900 .
Do các tác dụng đó, thấm nhôm đƣợc áp dụng cho các chi tiết máy hóa chất, thiết bị nung, chi tiết động cơ máy bay phản lực làm việc trong môi trƣờng khí ở nhiệt độ cao. Áp dụng có hiệu quả cho các chi tiết trong môi trƣờng không khí ẩm và nƣớc biển.
Lớp thấm nhôm càng sâu độ giòn càng cao; độ bền nóng của lớp thấm nhôm phụ thuộc vào kích thƣớc của chi tiết, hàm lƣợng nhôm càng cao thì độ bền nhiệt càng cao. Lớp thấm nhôm thép carbon có độ cứng bề mặt 500Hv, song độ chống mài mòn hầu nhƣ không tăng đáng kể.
Thấm Crôm
Thấm crôm là quá trình làm bão hòa bề mặt chi tiết bằng nguyên tố crôm nhằm nâng cao tính ổn định nóng , tính chống ăn mòn trong môi trƣờng không khí , nƣớc, nƣớc biển và axit nitric. Đối với thép có hàm lƣợng carbon trung bình (0.3-0.4)% trở lên thấm Crom còn làm tăng độ cứng và tính chống mài mòn
Chi tiết chế tạo bằng thép carbon sau khi thấm crôm có thể thay thế chi tiết thép hợp kim cao hoặc kim loại màu tạo nên hiệu quả kinh tế.
Thấm crôm có tác dụng tăng tuổi bền các loại khuôn dập, các chi tiết máy búa, các mắt cƣa, ống dẫn nồi hơi, dũa. Áp dụng cho các chi tiết quan trọng nhƣ: vòi kim phun, sơmi xecmăng, dao phay và bào để chế biến gỗ, nhiều chi tiết của ôtô máy kéo.
Thấm crôm tăng độ bền nhiệt ở nhiệt độ đến 800 .
Thấm silic là quá trình làm bão hòa bề mặt chi tiết bằng nguyên tố silic nhằm tăng độ chống ăn mòn của chi tiết trong môi trƣờng axit và trong nƣớc biển, đồng thời tăng độ bền nóng của chi tiết ở nhiệt độ 700-750 .
Thấm silic đƣợc áp dụng cho các chi tiết máy hóa chất, công nghiệp giấy và dầu nhƣ các loai trục bơm, ống dẫn, bulông đai ốc, các chi tiết động cơ tàu thủy và một số chi tiết máy khác.
Khi thành phần silic tăng, độ chống ăn mòn tăng lên song cơ tính của chi tiết giảm; độ giòn của chi tiết sau khi thấm silic tăng lên. Thấm silic làm giảm giới hạn bền và độ dẻo, độ dai va đập.
Thấm k m
Thấm kẽm là quá trình làm bão hòa bề mặt chi tiết bằng nguyên tố kẽm nhằm tăng độ chống ăn mòn của chi tiết trong môi trƣờng không khí hoặc khí nóng ( 300-350 )có chứa HCl.
Độ mòn của thép thấm kẽm giảm dần theo thời gian do sự tạo thành các loại ôxyt kim loại khó hòa tan trên bề mặt chi tiết.
Nếu trong lớp thấm kẽm có thêm các nguyên tố Al, Mg, Ti sẽ làm tăng độ chống ăn mòn . Nhiệt luyện chi tiết thấm kẽm có tác dụng làm tăng thêm độ chống ăn mòn lên 2-2,5 lần. Chế độ nhiệt luyện bao gồm ủ ở 550 , thời gian 15 phút.
Thấm kẽm đƣợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp đóng tàu, sửa chữa tàu, các đƣờng ống dẫn trong công nghiệp luyện cốc, dầu mỏ, các ống dẫn trên tàu thuyền, trong xây dựng công trình và các mục đích dân dụng nhƣ tráng kẽm tấm, ống, dây, thép hình.
Thấm titan
Thấm titan là quá trình làm bão hòa bề mặt chi tiết bằng nguyên tố titan nhằm nâng cao độ chống ăn mòn, độ chống xâm thực, độ cứng bề mặt và độ chống mài mòn, độ bền nóng của chi tiết. Thấm titan áp dụng cho các loại thép carbon và hợp kim gang, các hợp kim màu trên cơ sở đồng và nhôm.
Thép carbon thấp sau khi thấm tiatan có độ chống ăn mòn cao, độ chống xâm thực cao và độ chống axit cao.
Nhƣợc điểm của lớp thấm cacbit titan là độ bền nóng thấp.
Áp dụng để tăng bền các chi tiết bằng gang, thép, kim loại màu và hợp kim làm việc trong các môi trƣờng ăn mòn, xâm thực mạnh. Áp dụng trong công nghiệp đóng tàu và sửa chữa tàu thủy, trong công nghiệp dệt, trong công nghiệp hóa chất và thực phẩm ( có hiệu quả cao trong việc tăng bền khuôn dập nguội chế tạo bằng thép Cr12, Cr12Mo; thấm titan cá mảnh dao cắt, khuôn kéo vuốt hợp kim cứng cũng mang lại hiệu quả rất lớn ).
Nhƣng với khuôn dập nóng với điều kiện làm việc nhƣ vậy các phƣơng pháp hóa nhiệt luyện trên không hiệu quả bằng phƣơng pháp thấm Bo.vậy ta cần tìm hiểu về công nghệ thấm Bo nhƣ thế nào mà đạt hiệu quả tốt nhƣ vậy