Границы цементации

Значения М приведены в табл. 3-4. Для магнитной проницаемости можно принять среднее значение Ра = 16, так как при обычно применяемых удельных мощностях 0,4—1,5 кВт/см значения рз лежат в пределах 9—25. Глубина нагретого слоя соответствует глубине слоя, содержащего после закалки не менее 50% мартенсита. В качестве расчетной температуры на внутренней границе слоя примем Т= 750 °С, что, как показывает опыт, справедливо для большинства конструкционных сталей. Это определение глубины закаленного слоя широко распространено, и мы будем им пользоваться и в дальнейшем. Таким же образом определяется глубина цементации и прокаливаемости. [c.105]

Поверхностное упрочнение при цементации и азотирование оказываются неэффективными, так как более высокая хрупкость твердого слоя небольшой толщины в условиях удара обусловливает его интенсивное выкрашивание, а следовательно, более низкую износостойкость, причем зарождение начальных трещин, предшествующих- выкрашиванию частиц износа, наблюдается не только с поверхности, но и под слоем, на границе основной структуры. Твердые сплавы, имеющие преимущество по износостойкости перед сталью в условиях абразивного изнашивания, при ударно-абразивном изнашивании этих преимуществ не имеют их износостойкость оказалась ниже износостойкости стали 45. [c.182]

На глубину распространения силы межкристаллитного воздействия большое влияние оказывает величина блоков мозаики у-фазы. Воздействие регулярного сопряжения на решетку -f-фазы уменьшается при удалении от границы фаз. При медленном охлаждении после цементации или при каком-либо искусственном уменьшении величины блоков мозаики у-фазы (например, после износа) затухание силы межкристаллитного воздействия будет происходить гораздо сильнее и охватывать меньшие объемы, чем при быстром охлаждении (в связи с поглощением на границах областей когерентного рассеяния). [c.14]

Выявление и определение величины зерна. Величина зерна определяется различными методами (ГОСТ 5639—65) цементацией, окислением по ферритной или цементитной сетке и травлением границ зерен. По методу цементации образец доэвтектоидной стали насыщают углеродом при 930 °С в течение 8 ч (см. рис. 107). При этом содержание углерода в аустените, находящемся в поверхностной зоне, достигает заэвтектоидной концентрации. При последующем медленном охлаждении по границам зерна аустенита выделяется вторичный цементит, образующий сплошную сетку, по которой после охлаждения определяют величину бывшего зерна аустенита (рис. ПО, а). [c.162]

Микроструктурные исследования сплава после цементации углеродом доказывают, что граница между покрытием и основным металлом исчезает, что ее можно только предполагать по разнице в структурах металла. [c.132]

Наиболее напряженные детали (зубчатые колеса, вал-шестерни и др.) подвергают цементации, применяя для их изготовления низкоуглеродистые стали (см. табл. 9.7). После насыщения углеродом, закалки и низкого отпуска эти стали при высокой поверхностной твердости сохраняют вязкую сердцевину, способную воспринимать ударные нагрузки. Достоинство цементации — возможность получить упрочненные слои большой толщины (0,8 - 2 мм и более), выдерживающее высокие удельные нагрузки. Однако максимальной циклической прочности отвечают слои меньшей толщины (0,4 - 0,8 мм), когда остаточные напряжения сжатия высоки у поверхности, а очаг разрушения находится неглубоко от нее. С увеличением толщины слоя остаточные напряжения и предел выносливости снижаются, очаг разрушения смещается в глубь слоя — на границу с сердцевиной. По этой причине циклическая прочность цементированных деталей зависит не только от свойств поверхностного слоя, но и от свойств [c.280]

Методика выявления размеров природного аустенитного зерна может быть различной (ГОСТ 5639-51). Наиболее распространённым методом является цементация при температуре 930° С в смеси 60% древесного угля и 40% углекислого бария. Размеры аустенитного зерна при этом методе определяются цементитной сеткой по границам аустенитных зёрен. [c.98]

Так называемые анормальные структуры стали, в которых после цементации наблюдаются по границам зёрен наряду с цементитной сеткой ферритные [c.98]

Стали, легированные бором. Лля цементации используются также стали, содержащие бор (0,002—0,005%). Бор повышает устойчивость переохлажденного аустенита в области перлитного превращения и поэтому увеличивает прокаливаемость доэвтектоидной стали. Зародыши эвтектоида обычно образуются на границах зерен, что объясняется избытком энергии на поверхности кристалла по сравнению с объемом зерна. Бор уменьшает эту энергию, тем [c.276]

Изделия, омедненные перед защитой от цементации. Дефектными считаются изделия, имеющие а) нарушения границ омедненной поверхности б) грубый дендритный осадок и наличие ржавчины ва непокрытых участках в) пузыри на покрытии, а также шелушение, отслаивание и хрупкость осадка. [c.322]

А можно ли повысить температуру цементации еще выше, скажем, до 1000 или даже 1100° Ведь при более высоких температурах процесс цементации наверняка пойдет более интенсивно. Так оно, конечно, и есть. При высокотемпературной цементации процесс диффузии углерода в стальные детали ускоряется во много раз, и цементация продолжается не в течение 10—12 час., а в течение всего одного-двух часов. Однако при высокотемпературной цементации происходят некоторые нежелательные явления, которые сводят на нет все преимущества повышения температуры процесса. Мы имеем в виду очень сильный рост зерен стали при таких высоких температурах (см. параграф 36). Но были найдены способы преодолевать это препятствие цементации начали подвергать не углеродистые стали, которые совершенно не годятся для высокотемпературной цементации, а некоторые легированные, менее склонные к росту зерен при высоких температурах. К числу таких сталей относятся стали, легированные небольшими количествами титана, циркония, бора и других элементов, образующих различные химические соединения карбиды (соединения с углеродом), нитриды (соединения с азотом), бориды (соединения с бором) и т. д. Эти соединения в виде мельчайших зернышек располагаются по границам зерен аустенита и тем самым затрудняют их рост. [c.195]

Высокие механические свойства цементованных зубчатых колес возможно обеспечить только в результате применения правильной последующей термической обработки. Для деталей, подвергаемых цементации в шахтных печах, большое значение имеет режим охлаждения после насыщения, ибо в ряде случаев производится замедленное охлаждение изделий. Такой способ обладает существенными недостатками, так как после замедленного охлаждения выделяются избыточные карбиды в виде сетки по границам зерен. Для удаления такой сетки иногда производится нормализация перед закалкой. В результате поверхность зубьев обезуглероживается и наблюдается повышенная деформация, что приводит к значительному снижению усталостной прочности колес [14]. Поэтому следует избегать нормализации цементованных колес. [c.632]

Способ восстановления деталей под ремонтный размер заключается в том, что одна из сопряженных деталей подвергается механической обработке с целью восстановления правильной геометрической формы. При этом неизбежно увеличивается (отверстие) или уменьшается (вал) номинальный размер детали. Естественно, что изменение размера детали имеет границы, обусловленные прочностью детали, глубиной цементации или закаленного слоя и т. д. Для сохранения первоначального зазора или натяга сопряженная деталь в этом случае должна быть заменена или реконструирована. [c.332]

Перед цементацией образцы разрезались пополам вдоль главной оси (фиг. 33). Цементации подвергались половинки образцов при 925—940° в карбюризаторе, состоящем из 60% угля и 40% углекислого бария. Выдержка при температуре цементации составляла 8—-10 час. После цементации в интервале температур 950—650° образцы охлаждались со скоростью 10—20° в час, а с температуры 650° — на воздухе. Применение меньших выдержек и больших скоростей охлаждения не обеспечивало выделения избыточного цементита в виде сетки по границам зерен аустенита. [c.63]

Газовая цементация впервые была применена русским металлургом П. П. Аносовым в 1837 г. для получения из железа литой стали. За границей этот процесс появился значительно позже. [c.7]

Аналогично, если при цементации железа карбидом вольфрама скорость диффузии углерода в железо больше, чем скорость диффузии в самом твердом сплаве, с течением времени на границе раздела будет иметь место понижение концентрации углерода. Темп понижения определится соотношением скоростей диффузии углерода в железе и самом твердом сплаве. [c.247]

Традиционные методы поверхностного упрочнения стали (цементация и азотирование) оказываются неприемлемыми для деталей, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания. Тонкие поверхностные упрочненные слои, обладающие высокой хрупкостью, интенсивно выкрашиваются под действцем ударных нагрузок. Причем трещины зарождаются не только на поверхности, но и на границе, отделяющей упрочненный слой от основного металла. Не выявлены преимущества твердых сплавов, хорошо зарекомендовавших себя при абразивном изнашивании. При определенных условиях нагружения их износостойкость оказалась ниже, чем у стали 45 [185]. [c.109]

Выявление путем специальной термообработки, во время которой при полиморфноту превращении образуется определенная структура границ (ферритные, трооститные или цементитные сетки). Аналогичные изменения структуры границ происходят при цементации по методу Макквина—Эна. [c.91]

Быстрое охлаждение с температуры цементации способствует бездиф-фузионному-(в, отношении легирующих металлов) росту а- и карбидных фаз, которые частично фиксируются при комнатной температуре в регулярно сопряженном состоянии с решеткой "[-фазы. Имеюш ие место при этом концентрационные и структурные отклонения от равновесного состояния фаз приводят к некоторому повышению свободной энергии. Регулярное сопряжение в данном случае является результатом стремления системы понизить свободную энергию за счет уменьшения коэффициента поверхностного натяжения на границах а-, 7- и карбидных кристаллов (сравните с сопряжениями типа 3). [c.14]

Твердость на поверхности цементованного слоя находится в пределах НКС 58—62 и в сердцевине ИКС 30—45. При цементации чаще контролируют не общую, а эффективную толщину слоя. Эффективная толщина соответствует зоне слоя от поверхности насыщения до границы зоны с твердостью НКС 50 или НУ 550. Толщина эффективного слоя составляет 0,4—1,8 мм. [c.124]

Цементации подвергают углеродистые и низкоуглеродистые стали с низким содержанием углерода (0,1-0,2 %). В результате на поверхности концентрация углерода возрастает до 0,8-1,1 %. Толщина цементованного слоя составляет 1-2,5 мм. Концентрация углерода убывает по толщине слоя по мере удаления от поверхности. Поэтому в структуре цементованного слоя можно выделить три зоны заэвтектоидную, состоящую из перлита и расположенного по границам зерен вторичного цементита эвтек-тоидную зону состоящую из перлита доэвтектоидную, состоящую из перлита и феррита. При этом количество феррита по мере приближения к сердцевине возрастает. [c.144]

Качество процесса цементации оценивается по эффективной толщине цементованного слоя, которая определяется по одному из двух показателей — твердости или структ>ре слоя. Структура поверхностного слоя цементованной стали состоит из нескольких зон поверхностной — заэвтектоидной (перлит + цементит), эвтектоидной — перлитной и доэвтектоидной — перлито-ферритной. Эффективную толщину цементованного слоя по структуре принято измерять на металлографических шлифах в отожженном состоянии при увеличениях от 100 до 500 раз. Границей цементованной зоны считается структура состоящая из 50 % перлита и 50 % феррита, что соответствует концентрации углерода равной 0,4 масс. %. [c.472]

Типичная структура цементованного слоя на поверхности низкоуглеродистой стали после медленного охлаждения от температуры цементации показана на рис. 7.3. Обычно ее сопоставляют со схемами, представленными на рис. 7.4. Наружная часть слоя, содержащая > 0,8% С, имеет структуру заэвтектоидных сталей — перлит и вторичный цементит, который при медленном охлаждении выделяется на границах аустенитных зерен в виде оболочек (на шлифе сетка). Средняя часть слоя, имеющая эв-тектоидную концентрацию, состоит из перлита. Далее по направлению к сердцевине концентрация углерода уменьшается, структура соответствует доэвтектоидной стали, причем количество перлита уменьшается при приближении к сердцевине. [c.200]

Аустенитно-карбидная зона в цементованном слое практически возникает Лишь при легировании стали карбидообразующими элементами, и в первую очередь хромом. Карбиды начинают образовываться на поверхности по границам и стыкам зерен. С течением времени выделение карбидов происходит и внутри зерна, двухфазная область распространяется на некоторую глубину, а на поверхности при цементации высоколегированных сталей возможно образование сплошного карбидного слоя [44]. Избыточные карбиды имеют глобулярную форму. При образовании аустенитно-карбидной зоны средняя концентрация углерода на поверхности цементованного слоя значительно превышает предел растворимости углерода в аустените Сщах- Образование карбидов ведет к обеднению аустенита легирующими элементами. В пределах аустенитно-карбидной зоны концентрация легирующих элементов в аустените возрастает от поверхности вглубь, поэтому высокая концентрация углерода в слое ведет к уменьшению прокаливае-мости. Это связано с зародышевым действием карбидов на распад аустенита и понижением его устойчивости за счет перехода легирующих элементов в карбид. При насыщении азотом легированного феррита и стали при температуре диффузии также возможно образование двухфазной зоны, состоящей из а-фазы и нитридных фаз [32]. [c.298]

В тех случаях, когда процесс цементации ведут до получения в поверхностном слое углерода больше 0,8 %, в науглероженном слое часто образуется цементитная сетка на границах зерен перлита. Эта дефектная структура может быть исправлена, если в двух первых циклах ускоренные нагревы производить до температур выше точки Лсз, все остальные параметры,— как и в предыдущем способе ТЦО. Исследования показали, что и на этот раз выявлено положительное влияние ТЦО с переменной температурой нагревов на структуру и механические свойства образцов из стали 20Х. [c.200]

Исследование структуры изделий, прошедших термоциклическую цементацию, показало, что карбидные включения во всей толщине слоя имели округлую форму и малые размеры. В цементованном слое, полученном традиционным (изотермическим) способом обработки, карбиды располагались преимущественно по границам зерен в виде сетки. Отмечено увеличение скорости насыщения при термоциклической цементации в 1,5—1,8 раза по сравнению с цементацией при постоянной температуре. Поэтому почти вдвое увеличилась эффективная толщина упрочненного (цементованного) слоя. На рис. 6.3 показаны результаты замера микротвердости после различных режимов цементации стали 12ХНЗА. Натурные испытания на статическое разрушение поршневых пальцев показали, что цементованные пальцы по термоциклическому режиму намного прочнее тех, которые были обработаны по традиционному способу ХТО, Аналогичный результат получен при испытаниях на усталостную прочность при изгибе образцов. [c.205]

Часто при изотермической цементации сталей 20Х, 18ХГТ и 20ХГНР до получения углерода в поверхностном слое до 1,1—1,3 % образуются дефекты в структуре в виде троститных полос или карбидной сетки по границам зерен, что приводит к значительному снижению прочности деталей. Кроме того, в тонком поверхностном слое [c.205]

К методам первой группы относятся химико-термические методы образования покрытий (ХТМ), основанные на твердофазовом, жидкостном и газофазовом насыщении поверхностей инструмента. Диффундирующие элементы могут насытить поверхности инструментов непосредственно, без промежуточных реакций либо с предшествующей химической реакцией на границе между инструмен-уальным материалом и покрытием, или же в объеме исходных реагентов. ХТМ включает такие методы, как насыщение поверхности инструментальных сталей азотом и углеродом в газофазовых и жидких средах, ионное азотирование и цементация в плазме тлеющего разряда, борирование, интрооксидирование и др. (см. рис. 2). В результате насыщения диффундирующими элементами инструментального материала образуются диффузионные слои, кристаллохимическое строение и свойства которых сильно отличаются от соответствующих параметров инструментального материала. Эти элементы улучшают его поверхностные свойства. Скорость образования, кинетика роста покрытия, его структура и свойства в значительной степени определяются температурой процесса, временем насыщения, параметрами диффузии насыщающих компонентов в инструментальном материале и, наконец, существенно зависят от химического состава, структуры и свойств последнего. [c.9]

Выявление и определение величины зерна. Размер зерна аустенита определяют различными методами (ГОСТ 5639—65) цементацией, окислением, поферритной или цементитной сетке и травлением границ зерен. По методу цементации образец насыщают углеродом при температуре 930° С в течение 8 ч. При этом содержание углерода в аустените, находящемся в поверхностной зоне, достигает заэвтектоидной концентрации. При последующем медленном охлаждении [c.169]

Метод цементаций. Он применяется для низкоуглеродистых цементуемых сталей. Образцы нагревают в плотно закрытом железном ящике при 930 10° С, 8 ч (после полного прогрева) в цементующей среде, чаще в смеси 40% ВаСОз и 60% древесного угля или 30% МзгСОз и 70% древесного угля. После охлаждения вместе с ящиком до 600° С (скорость охлаждения для углеродистой стали 100 град/ч, для легированной —50 град/ч, а затем на воздухе) изготовляют микрошлиф поверхностный слой сошлифовывают на глубину не более 2 мм и проводят травление в реактивах Л Ь 1, 2 и 5 (см. табл. 5). Величина зерна определяется в заэвтектоидной зоне цементованного слоя по цементитной сетке, окаймляющей границы бывших зерен аустенита. [c.38]

Метод выявления ферритной (в сталях с содержанием углерода до 0,6%)или цементитной (в заэвтектоидной стали) сетки, окаймляющей границы бывших зерен аустенита. Образцы нагревают в тех же условиях, как и в последних двух случаях, а затем охлаждают а) углеродистые стали с 0,3—0,5% С на воздухе, а стали с 0,5— 0,6% С со скоростью 50—100 град/ч, б) легированные и заэвтектоид-ные со скоростью 20—30 град/ч (до 720—730° С). Затем образцы охлаждают в воде и изготовляют микрошлиф. Зерно выявляется травлением теми же реактивами, как и по методу цементации. [c.38]

Контроль глубины цементации производится следующим образом. В цементационном ящике просверливают два-три отверстия, в которые вставляют прутки диаметром 5—6 мм и длиной 200—300 мм, изготовленные из той же стали, которая подвергается цементации. Эти прутки называются свидетелями . Прутки вставляются в отверстия ящика так, чтобы большая часть их находилась внутри ящика, а конец прутка выходил наружу. Таким образом, пруток можно легко извлечь из ящика, не раскрывая его и даже не вынимая из печи. Когда время, отведенное по расчету на цементацию, истечет, один из свидетелей извлекается из ящика, закаливается в воде и разламывается ударом молотка. В изломе свидетеля будет видна крупнозернистая сердцевина и тонкий наружный матово-серый ободок. Этот ободок и является цементированным слоем, и по ширине его судят о глубине це.ментации. Но так как граница между цементированным слоем и сердцевиной видна на изломе плохо и глубину цементации измерить трудно, то обычно торец свидетеля зачищают на наждачном круге, затем травят кислотой. После травления граница между цементированным слоем и сердцевиной обозначается резко. Если глубина цементации, определенная по излому свидетеля , окажется требуемой, цементз- Ц й Юпрёкращают и ящик выним.зтот из печи. На этом процесс цо ментации заканчивается. [c.196]

В структуре после цементации или цианирования не должно быть значительного количества остаточного аустенита, крупных карбидов, особенно располагающихся по границам зерна, поверхностной сетки окислов по границам зерен после цианирования, крупноигольчатого мартенсита, обезуглероживадия поверхности. После закалки т. в. ч. не допускается в слое крупноигольчатый мартенсит, а на поверхности изделия также недопустимо появление троостита и феррита. Изделия также периодически проверяются на магнитном дефектоскопе для контроля по закалочным трещинам. [c.646]

Величина зерна в сталях определялась по образованию сетки феррита по границам зерен в переходном слое цементаци .. Образцы после цементации подвергались специальной термической обработке по следующему режиму нагрев до температуры 830° С выдержка 1 час медленное охлаждение со скоростью 50 град/час до температуры 600° С дальнейшее охлаждение на воздухе. После такой обработки феррит выделялся в виде сетки по границам действитель вого зерна. [c.19]

Из-за того, что на границе с омедненной поверхностью цементация получается пятнистой. Во избежание этого на участке, защищаемом от цементации, оставляют неомедненную кромку, прилегающую к границе цементируемой поверхности. Ширина кромки берется равной глубине цементированного слоя. [c.100]

Для определения величины наследственного зерна применяется метод цементации, позволяющий выявить границы бывших зерен аустенита. По этому методу сталь нагревается при 930° в активном карбюризаторе (например, 60% угля и 40% ВаСОд) в течение 8 час. [c.205]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...