CẤU TẠO HỢP KIM VÀ GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁ
8.4.6.1. Thấm cacbon thể rắn
Phương pháp thấm: Hỗn hợp than hoa và chất trơ dung (dùng các muối cacbonat).
- Than hoa được đập vụn (cỡ hạt từ 0,5 ÷ 1µm) trộn đều với chất trợ dung (BaCO3) và cùng với chi tiết cần thấm được đóng vào hộp kín, trong đó các chi tiết cách nhau và cách thành hỗn hợp khoảng 25 ÷ 40µm. Sau đó đưa hộp vào nung đến nhiệt độ thấm.
- ở nhiệt độ thấm, thép có tổ chức hoàn toàn là γ và trong điều kiện rất thiếu oxi nên xảy ra phản ứng hoá học 2C + O2→ 2CO
Khi gặp bề mặt thép và dưới tác dụng xúc tác của nó, khí CO bị phân hoá và tạo thành cacbon nguyên tử.
2CO →CO2 + Cnguyên tử
Các muối cacbonat ở đây đóng vai trò quan trọng vì nó phân hoá ở nhiệt độ cao thành khí CO2 và khí này có lợi cho việc tạo thành cacbon nguyên tử theo phản ứng:
+ Cnguyên tử
Cacbon nguyên tử được tạo thành ở bề mặt thép có tính hoạt cao, bị hấp thụ và khuếch tán vào lớp bề mặt đến chiều dày nhất định. Nguyên tử cacbon xen kẽ vào trong mạng của γ
và làm thành phần của pha này tăng lên. Đặc điểm:
- Đơn giản, dễ thực hiện, rẻ tiền
- Không thể điều chỉnh được nồng độ cacbon thấm vào lớp bề mặt theo yêu cầu, thường nồng độ cacbon đạt trên 1,2% tức là ứng với giới hạn hoà tan cacbon ở trong γ.
- Thời gian thấm rất dài do mất nhiều thời gian nung nóng hộp chứa than. - Khó cơ khí hoá, tự động hoá, điều kiện đóng hộp bụi, bẩn, năng suất thấp.
Do những đặc điểm trên, mà thấm cacbon thể rắn không áp dụng cho các chi tiết quan trọng.