Цементация стали, деталей

Цементацией называется особый разряд химико-термической обработки, во время которой слой поверхности в процессе диффузии обогащается углеродными атомами. Данный процесс возможен при повышении температуры до до +900-950°С.

В большинстве случаев цементационный процесс нужен сталям с низким содержанием углерода. Его показатель в них преимущественно не превышает 0,25%. Металлопродукция нагревается в среде, легко расстающейся с углеродом. Если обработочный порядок подобран правильно, поверхность возможно наполнить углеродом на заданную глубину.

Глубиной цементации (h) называется дистанция между верхней частью продукции и серединой области, чей состав имеет равные количества перлита и феррита (чаще всего величина h равняется 1-2 мм).

Степенью цементации принято именовать срединную величину углеродного скопления в строении поверхности. Обычно данный индекс не бывает выше, чем 1,2%.

Если же углерод присутствует в больших объемах, поверхностный слой становится хрупче из-за обилия вторичного цементита.

Во время выполнения работ по цементационной обработке стали применяется газовый и твердый карбюризатор (науглероживающая среда).

Чтобы защитить части изделия, не требующие цементации, принято использовать покрытие медью, которая заранее наносится методом электролиза. В ряде случаев допустимо употребление смеси из глины.

Если цементация производится в твердом карбюризаторе, то практически завершенная продукция с заранее оставленными припусками на шлифовку выкладывается в коробки из металла и засыпается твердым карбюризатором, которым служит древесный уголь с добавлением карбонатов натрия или бария Na2CO3, ВаСО3  в количестве от 10 до 40%. Когда емкости будут наполнены, коробки закрывают и помещают в печь, где нагревают до +930-950°С и выдерживают определенное время.

В силу воздействия кислорода, содержащегося в воздушной среде, в процессе незавершенного выгорания угля получается окись углерода (СО), которая распадется с получением углекислого газа и атомарного кислорода: CO → CAT + CO2.

По завершении адсорбирования поверхностным слоем деталей полученных углеродных атомов, диффузия углерода распространяется в глубину металлической структуры.

Среди минусов использования данной методики можно перечислить следующие:

  • длительность процесса: целый час нужен для того, чтобы провести цементацию всего лишь на 0,1 мм вглубь;

  • низкая продуктивность;

  • крупногабаритность необходимых устройств;

  • трудность автоматизирования всей процедуры.

Из этого следует, что метод не годится для серийного производства и может быть рекомендован при изготовлении штучной продукции малыми партиями.

К цементации твердым карбюризатором более пригодны легированные стали с низким содержанием углерода — до 0,18%. Чтобы обработать детали, обладающие большими габаритами, нужны стали, в которых содержание углерода превышает указанные объемы и составляет около 0,2-0,3%. При этом середина детали, не обогащаемая углеродом при цементации, не теряет после закаливания высокой степени вязкости.

Коэффициент влажности карбюризатора обязан быть не выше, чем 5-7%. Чтобы соблюсти эти параметры для цементации применяется смесь из 20-30% свежего березового древесного угля и 70-80% уже отработанного.

Продолжительность времени цементации вычисляется исходя из того, что на нагревание до нужных градусов одного сантиметра небольшого ящика необходимо не менее 7-9 минут. При этом слой, подвергшийся цементации, вглубь не превысит 0.9-1,2 мм.

ЦЕНЫ

Цементация в твёрдом карбюризаторе (обработка в печи) – 300 руб./кг.

Используемые виды сталей: 18ХГТ, 20, 20ХН3А и т.п.

Заявка на оценку задачи

выбрать файл файл не выбран
выбрать файл файл не выбран
выбрать файл файл не выбран
выбрать файл файл не выбран
выбрать файл файл не выбран
zip, rar, 7z, txt, rtf, doc, docx, xls, xlsx, jpg, jpeg, bmp, png

Согласен с правилами обработки персональных данных установленными в политике конфиденциальности