Строение цементованного слоя

Цементация стали.

14.12.07.

При происходит растворение углерода в больших количествах.

Время выдержки: .

Цель этой обработки: придание поверхностному слою высокой твердости и износостойкости.

Стали, использующиеся для цементации: , . Это условие необходимо для того, чтобы сохранить сердцевину изделия вязкой (ненасыщенной углеродом).

Цементованный слой имеет переменную концентрацию углерода, убывающую от поверхности к сердцевине изделия, поэтому в структуре цементованного слоя можно выделить 3 зоны: заэвтектоидная , эвтектоидная , доэвтектоидная . По мере приближения к сердцевине изделия количество перлита увеличивается.

эффективная толщина цементованного слоя (от поверхности изделия до уровня твердости по Роквеллу единиц).

Основные виды цементации: твердая и газовая.

Твердая цементация проводится в среде древесного угля с добавлением активизаторов (, карбонаты). Изделие помещают в ящик, на дно которого и между изделиями засыпают и утрамбовывают древесный уголь (карбидизатор). Ящик закрывают и обмазывают огнеупорной глиной и помещают в печь.

Температура выдержки: , время выдержки: .

Глубина получаемого цементованного слоя: от нескольких десятых мм до нескольких мм.

В процессе выдержки атомарный углерод образуется следующим образом: в ящике присутствует воздух, кислород которого взаимодействует с углеродом (карбидизатором). Образуется газ , который диссоциирует:

Атомарный углерод проникает в решетку (аустенит), происходит диффузия атомов углерода в .

Добавление активизаторов обогащает атмосферу ящика газом .

Стоит отметить, что процесс этот непродуктивен, требуется дополнительный нагрев ящика.

Газовая цементация более продуктивна. При ее проведении изделие нагревают в среде газов, содержащих углерод. Часто используется природный газ, состоящий из метана и пропан-бутановых смесей.

Основная реакция, обеспечивающая науглероживание краевого (поверхностного) слоя:

(аустенит)

Добавляется еще реакция:

аустенит

Температура выдержки: , время выдержки: .

После цементации нужно проводить термическую обработку, потому что на срезе образуется сетка цементита, а кроме того, структура получается крупнозернистой (даже в сердцевине).

Дата добавления: 2014-11-26