После цементации детали, как правило, подвергают двойной закалке. Первая закалка - полная. Нагрев детали осуществляют до температуры Т=А3+(30...50)0(Аз- критическая точка, определяемая на диаграмме железо - углерод) и проводят последующее охлаждение в закалочной среде со скоростью, большей критической. В результате при нагревании объемные слои стали переходят в аустенитное состояние и при охлаждении образуется мелкодисперсный мартенсит (возможно образование также остаточного аустенита при высокой скорости охлаждения). Вторая закалка (неполная) проводится с целью упрочнения поверхностного слоя. Нагрев осуществляется до Т= А1+(30...50)°. При таком режиме нагрева мартенсит, образовавшийся после первой закалки, распадается и образуется карбид, который сохраняется после второй закалки и увеличивает твердость стали. Малоответственные детали подвергаются, как правило, только одноступенчатой закалке.
После закалки цементированные стали подвергаются низкому отпуску. Основная цель отпуска -снижение внутренних механических напряжений.
При обработке деталей мелкими сериями проводят цементацию в пасте. Пасту изготавливают на основе сажи, кальцинированной соды наасоз, соединений калия. Пасту наносят на деталь слоем толщиной 5...8 мм. Участки поверхности деталей, которые не подвергаются цементации, защищают термостойкими покрытиями. Детали укладывают в ящик, помещают в печь и термообрабатывают при температуре 910...950 °С. Продолжительность нагрева составляет до одного часа, что меньше в 5...6 раз по сравнению с цементацией в твердом карбюризаторе. Концентрация углерода в поверхностном слое после такой обработки достигает 1,0... 1,2 %, твердость ~ 60 НК.С. После цементации детали подвергают закалке и низкому отпуску.
В последнее время используют цементацию в жидкой среде. Деталь помещают в ванну, в которой находится расплав солей. Состав ванны: кальцинированная сода (90 %), карбид кремния и поваренная соль. Термообработку проводят при температуре Т=850...870 °С. Скорость диффузии при таких режимах обработки составляет У~5 мм/ч.
Газовая цементация осуществляется в муфельных шахтных печах. В качестве карбюризатора используются пары бензола, керосина, масла. Масло через форсунки подается в печь, в которой создается температура 910...940 °С. В результате разложения паров выделяется атомарный углерод, который адсорбируется и диффундирует в поверхностные слои детали. Время обработки 1...4 часа. Высокотемпературная газовая цементация осуществляется при нагреве детали до температуры 1100 С, что определяет более высокую скорость насыщения углеродом поверхностного слоя (У~0,95мм/час). Глубина цементации составляет 0,5... 1,0 мм. После цементации проводят охлаждение и последующие закалку и низкий отпуск. Иногда охлаждение совмещают с закалкой.
Современные методы азотирования
Азотированная сталь по сравнению со сталью после цементации имеет более высокую (почти в 4 раза) износостойкость. Кроме этого азотированные стали сохраняют твердость до Т=500...600 °С (сталь после цементации сохраняет твердость до 350...400 °С). Эти свойства азотированных поверхностей определяют их эффективное применение в узлах трения, эксплуатирующихся в условиях дефицита смазки.
Азотирование проводится, в основном, в среде аммиака. Температура обработки 500...620 °С, время выдержки 30... 60 часов, скорость диффузионного насыщения У<0,03 мм/час.
Использование относительно низких температур при азотировании обусловлено тем, что при высоких температурах Т > 600 °С происходит образование е-фазы (Ре3М). Эта фаза имеет гексагональную решетку и характеризуется низкой диффузионной проницаемостью.
Для интенсификации процесса диффузии азота, увеличения глубины
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
