загрузка...
загрузка...
На головну

Хіміко-термічна обробка сталі

  1. III. Обробка списків за допомогою форми
  2. Був у Сталіна друг
  3. швидкорізальної сталі
  4. У 1945 році в Потсдамі Сталіну запропонували поїхати в Заксенхаузен, подивитися, де загинув його син.
  5. В історії хвороби Леніна за останній рік його життя, з лютого 1923 року по січень 1924 ніщо не підтверджує сенсаційного підозри, ніби Леніна отруїв Сталін.
  6. У пошуках «божевільною» ідеї, або як інертні гази перестали бути інертними
  7. Василь Сталін

Хіміко-термічною обробкоюназивається процес зміни хімічного складу, структури і властивостей поверхневих шарів сталевих деталей. Такий обробці часто піддають деталі з метою підвищення твердості, зносостійкості і корозійної стійкості поверхневого шару при збереженні в'язкої і досить міцною серцевини.

Найбільш поширеними видами хіміко-термічної обробки є цементація, азотування, ціанування, а також диффузионная металлизация.

Крім зазначених видів обробки, також застосовують хромування (насичення поверхні шару хромом), силицирование (насичення кремнієм), борирование (насичення бором).

цементацієюназивається процес насичення поверхневого шару низьковуглецевої сталі вуглецем. Мета цементації - отримання високої твердості поверхневого шару деталей при збереженні в'язкої і м'якою серцевини, а також підвищення зносостійкості і межі втоми. Насичений вуглецем поверхневий шар називається цементувати.

Цементації піддають деталі з вуглецевої (іноді і легованої) стали, що містить вуглецю від 0,01 до 0,25%.

Багаті вуглецем суміші, що застосовуються для цементації, називаються карбюризаторами. Вони можуть бути твердими, рідкими і газоподібними. Від виду застосовуваного карбюризатора цементація розділяється на тверду, рідку і газоподібну.

Тверда цементація(В твердому карбюризаторі) є найбільш старим процесом хіміко-термічної обробки. Карбюрізатор є порошкообразную суміш, що складається (по масі) з деревного вугілля (70%), вуглекислого барію (20-25%) і вуглекислого кальцію (3-5%). Додавання до деревного вугілля вуглекислих солей прискорює процес цементації.

Процес цементації полягає в наступному: що надійшла після механічної обробки деталь (з припуском на подальшу обробку) перед цементацією ретельно очищають від окалини, бруду, іржі, масла і просушують. Поверхні, що не підлягають цементації, покривають вогнетривкою глиною в суміші з 5-10% азбестового порошку або ж шаром міді в гальванічних ваннах.

Якщо не можна оберегти поверхню зазначеними вище способами, цементують всю деталь, а потім додатково гартують ті місця, які повинні володіти високою твердістю або зносостійкість.

       
 
   
 1 - ящик, 2 - металева кришка, 3 - контрольниепруткі, 4 - вогнетривка глина, 5 - деталі, 6 - карбюрізаторРісунок 16.6 Цементація виробів
 


Оброблювані деталі укладають в спеціальний ящик (ріс.16.6), виготовлений з жаростійкої стали, в наступному порядку: на дно ящика 1 насипають шар порошкоподібного карбюризатора 6 товщиною 25-30 мм і щільно утрамбовують. На карбюризатор укладаються деталі 5 на відстані 15-30 мм один від одного, а потім знову насипають карбюризатор шаром товщиною 15-20 мм і утрамбовують; після цього укладають другий ряд деталей і т.д.

Одночасно з укладанням оброблюваних деталей в ящик поміщають контрольні прутки 3 діаметром 6-10 мм і довжиною 250 мм з такого ж матеріалу, як і матеріал деталі. Ці прутки називаються «свідками». Надалі по зламу прутків визначають глибину науглероженного шару.

Товщина верхнього шару карбюризатора 30-40 мм. Ящик щільно закривають металевою кришкою 2, місця між кришкою і стінками ящика промащують вогнетривкої глиною 4, ставлять в холодну піч і поступово нагрівають до температури 850-9200С; більш висока температура може викликати надмірне коксування поверхні, низька температура уповільнює процес.

Цементація при температурі вище 9500С, але не більше 10000 допускається тільки для легованих сталей. Тривалість витримки і температура залежать від необхідної глибини науглероживается шару, наприклад, цементація, стали при температурі 9000З протягом 5ч дає науглероженного шар глибиною 0,4 - 0,5 мм, а протягом 10год - 1,0-1,3 мм.

Після закінчення цементації ящики вивантажують з печей, охолодження деталей проводиться повільно, разом з ящиками. Після цементації деталі піддають обов'язковій термічній обробці: загартуванню в воді при температурі 760-7800З і низькому відпуску при температурі 160-1800С.

Відпущені деталі після цементації охолоджують на повітрі, а потім гартують при температурі 850-9000З і піддають низькому відпустки (150-1700С).

Одним із суттєвих недоліків цементації в твердому карбюризаторі є значна трудомісткість, забруднення повітря, невисока продуктивність, велика тривалість процесу. Для скорочення тривалості цементації як карбюризаторі застосовують пасти, що мають різний склад, наприклад, коксу 50%, вуглекислого натрію або калію 40%, щавлевокислого натрію або калію 10% і ін. Розведену пасту наносять на деталі і «свідки» зануренням або кистю до отримання шару покриття товщиною 2-3 мм, а потім висушують при температурі 100-1200, Після чого деталі і «свідки» укладають в ящики.

рідинна цементаціяздійснюється шляхом занурення деталей в соляні ванни при температурі 830-8500С. карбюризаторів при цьому є розплавлені солі, що містять 75-80% вуглекислого натрію (сода), 10-15% кухонної солі і 6-10% карбіду кремнію. Цементація відбувається за рахунок атомарного вуглецю, що виділяється у ванні при 820-8500З від взаємодії солей з карбідом кремнію. Тривалість процесу складає 0,5-2 ч. За 40-50 хв процесу глибина цементованого шару не перевищує 0,2 мм.

Цементації піддають дрібні деталі, глибина цементованого шару не повинна перевищувати 0,5-0,6 мм.

Перевагою цементації в соляних ванн є рівномірність нагріву і можливість безпосередньої гарту після виїмки з цементаціонной ванни. Процес проходить швидше, ніж при цементації в твердому середовищі.

газова цементаціяполягає в насиченні поверхні сталевих деталей вуглецем в атмосфері вуглець газів. Газову цементацію (в окису вуглецю) вперше застосував П. П. Аносов в 1837 р

Газову цементацію сталевих деталей здійснюють в герметично закритих камерах (муфелем) печей періодичної або безперервної дії шляхом нагрівання при температурі 930-9500З в середовищі вуглецевих газів, наприклад природних, що складаються в основному з метану СН4 і окису вуглецю СО. Використовують також рідкі карбюрізатори: бензол, піробензол, освітлювальний гас, синтин (продукт синтезу окису вуглецю) і зріджений природний газ.

Тривалість процесу встановлюється в залежності від необхідної глибини цементованої шару. Нагрівання в газовому карбюризаторі і процес насичення поверхневого шару є більш прогресивними і економічними в порівнянні з твердою цементацией.

Контрольні питання:

1. Які фізико-механічні властивості стали, можуть бути змінені шляхом термічної обробки?

2. У чому різниця між деталями, які пройшли отжиг і нормалізацію? Наведіть приклади з вашої практики.

3. В яких випадках застосовують загартування з нагріванням металу в печах і в яких випадках нагрівання здійснюють струмами високої частоти?

4. Назвіть види термічної обробки сталі і поясніть їх призначення.

5. Розкажіть про процес відпалу стали. Які види відпалу застосовують?

6. Які дефекти можуть бути при загартуванню? Як їх попередити і усунути?

7. Як визначають температуру нагрівання стали при загартуванню та відпалу?




Стаціонарне обладнання для притирання і доведення | Причини їх появи і способи попередження | Тема 14 Клепка | механізація клепки | І способи попередження | Тема 15 Пайка, склеювання і лудіння | Прийоми пайки среднеплавкого і тугоплавкими припоями | Лудить розтиранням і зануренням | І способи попередження | склеювання |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати