Сталь для цементации и термическая обработка после цементации

СТАЛЬ ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПОСЛЕ ЦЕМЕНТАЦИИ [c.278]

Сталь для цементации и термическая обработка после цементации 261 [c.261]

Цементация стали — процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом при нагреве без доступа воздуха до температуры выше точки Лс, (до 900—950 °С) в среде углерода или газов, содержащих углерод. Цементацию проводят для получения высокой твердости поверхностного слоя при условии сохранения мягкой и вязкой сердцевины, а также для повышения износостойкости и предела выносливости стальных деталей, что обеспечивается термической обработкой после цементации (закалкой с низким отпуском). [c.258]

Результаты цементации зависят от следующих факторов 1) состава стали 2) состава углесодержащей среды (карбюризатор) 3) режима цементации — температуры нагревания и времени выдержки 4) характера термической обработки после цементации. Для цементуемых деталей применяют стали с ниЗ КИМ содержанием углерода. [c.101]

Наиболее простым видом термической обработки после цементации для мелкозернистых сталей является непосредственная закалка (после газовой или жидкой цементации) и отпуск при 200— 220°. При этом способе устраняется излишний нагрев, следовательно, имеется возможность получить наименьшее коробление и избежать выделения карбидной сетки. К тому же мелкозернистость сталей позволяет сохранить них при цементации мелкое зерно аустенита, а подстуживание перед закалкой — получить нормальную закалочную температуру, понизить коробление и содержание остаточного аустенита на поверхности. [c.263]

Выбрать сталь и рекомендовать режим термической обработки после цементации для получения заданных механических свойств и предупреждения брака по деформации. [c.359]

Низкоуглеродистая конструкционная сталь невысокой прочности, но высокой пластичности марок 15, Юкп, 15Г, 20, 20Г, 25 и 25Г применяется для изготовления из проката, поковок, труб, листов, ленты и проволоки различных неответственных малонагруженных деталей, и том числе деталей сварных конструкций. Сталь применяется без термической обработки, после нормализации и цементации пли цианирования с последующей закалкой и отпуском. [c.252]

Фиг. 45. Прокаливаемость по методу торцевой закалки стали с величиной зерна и термической обработкой, что и для фиг, 44. По методу торцевой закалки испытаны образцы без цементации и после цементации [31].

Закалка стали применяется для получения после соответствующего отпуска требуемых механических и физических свойств, для подготовки к последующей термической обработке (например, цементации), для получения однородной структуры и для повышения антикоррозионных свойств нержавеющей стали. [c.402]

Для получения необходимых свойств детали после цементации обязательно подвергают термической обработке. Обычно после цементации структура стали крупнозернистая, что связано с выдержкой при высокой температуре. Для таких деталей проводятся двойная закалка и отпуск. [c.70]

Стали для цементации. Цементуемые стали должны обладать высокой прокаливаемостью и закаливаемостью поверхностного слоя для обеспечения требуемой прочности и твердости, а прокаливаемость сердцевины должна регулироваться в достаточно узких пределах HR 30—43). Вместе с этим, при высоких значениях предела прочности, предела выносливости при изгибе, предела контактной выносливости после химико-термической обработки в стали необходим о обеспечить и удовлетворительную вязкость. Поэтому цементуемые стали должны быть наследственно мелкозернистыми (балл 6—8). Кроме того, применение мелкозернистых сталей позволяет использовать наиболее рациональный режим непосредственной закалки или закалки с подстуживанием после цементации, вследствие чего уменьшается деформация деталей и снижаются затраты на их обработку. [c.300]

Величина зерна аустенита влияет на свойства стали и ее поведение при термической обработке. Поскольку аустенит существует в стали лишь при повышенных температурах, для выявления его зерна пользуются специальными методами термической обработки (цементация, окисление и т. д.). Получающаяся при этом сетка карбидов или сетка окислов сохраняется после охлаждения и характеризует величину зерна аустенита. [c.113]

Эти детали, будучи изготовлены из малоуглеродистой стали без цементации, пришли бы в негодность буквально через несколько десятков часов работы, так как сталь с малым содержанием углерода (около 0,2 %) не получает после закалки высокую твёрдость. Такие детали, кроме того, испытывают по своему сечению напряжения изгиба, кручения и ударно-динамические нагрузки, что вызывает необходимость в наличии вязкой, упругой сердцевины, хорошо сопротивляющейся этим нагрузкам. Будучи изготовлены из высокоуглеродистой стали (0,8—0,9% С), эти детали имели бы после закалки высокую твёрдость по сечению и выходили бы из строя из-за поломок, ввиду повышенной хрупкости. Для ряда деталей требуется наличие твёрдой поверхности и вязкой сердцевины, что достигается химико-термической обработкой — цементацией, обеспечивающей разное содержание углерода в наружных и внутренних слоях детали. [c.23]

К основным видам химико-термической обработки относятся цементация (науглероживание) — газовая (в жидком и твердом карбюризаторе), нитроцементация и др. Во время цементации происходит насыщение поверхности, подлежащей закалке, углеродом. Увеличенное содержание углерода в стали позволяет получить высокую твердость и износостойкость после закалки. В крупносерийном и массовом производстве, особенно для обработки автомобильных зубчатых колес, наиболее часто применяют цементацию и нитроцементацию в газовой среде. [c.88]

После цементации должна следовать термическая обработка, проводимая с целью увеличения поверхностной твердости и перекристаллизации сердцевинных зон стали применяют двойную закалку с последующим отпуском. Первая закалка производится при 85()—900° С с целью перекристаллизации структуры сердцевины и измельчения цементитной сетки охлаждение — в масле или на воздухе. Затем следует вторая закалка при 760—800° С. При этом возникает мелкопластинчатый мартенсит (на поверхности) и структура неполной закалки (мартенсит и феррит) в сердцевине. В случае одинарной закалки (для менее ответственных деталей) в структуре слоя сохраняется большое количество остаточного аустенита, для [c.127]

Химико-термическая и термическая упрочняющая поверхностная обработка позволяет резко изменить качество поверхности деталей машин и обеспечить требуемые эксплуатационные свойства (износостойкость, усталостная прочность, жаростойкость и др.), поэтому ее применение оказывается не только эффективным, но в ряде случаев единственно возможным средством для повышения надежности работы деталей. Расширение области термической и химико-термической упрочняющей поверхностной обработки стало возможным после того, как была усовершенствована технология процессов поверхностной закалки, цементации, азотирования, цианирования, а также в результате разработки новых процессов диффузионного насыщения поверхности сплавов (алитирование, диффузионное хромирование, борирование, сульфоцианирование и др.). [c.283]

Простым и дешевым видом термической обработки, применяемым для малоответственных детален из нелегированной и низколегированной стали, является непосредственная закалка от температуры цементации (из печи пли ящика). Однако чаще в промышленности применяется одинарная закалка деталей после цементации со второго нагрева (см. рис. 20, а), позволяющая получить лучшее качество деталей. [c.100]

ЦНИИТМАШем разработана технолог я цементации с после-ДУЮШ.ИМ диффузионным хромированием деталей шарниров втулочно-роликовых цепей (для комбайнов), работающих в условиях абразивного износа (сталь Юкп и 45). Хромирование резко увеличило износостойкость этих деталей. В зависимости от характера абразивной среды износостойкость повышалась от 2,5 до 7,5 раза (глубина слоя 0,01 микротвердость 1450 кГ/ми ) по сравнению с серийными деталями, прошедшими термическую обработку (фиг. 41) [6]. [c.180]

Присадки, повышающие обрабатываемость (5, Са, РЬ, 5е), понижают конструктивную прочность стали. Свинец снижает предел выносливости после цементации (нитроцементации) на 40 % и после улучшения на Ш %. Сера и кальций снижают при химико-термической обработке предел выносливости на 20 %, предел контактной выносливости сталей, содержащих РЬ, Са и 5, более чем в 2 раза. Глобулярная форма дисперсных включений при однородно дифференцированной ферритно-перлитной структуре менее резко снижает механические свойства и улучшает обрабатываемость резанием. Значительная анизотропия ударной вязкости в сталях повышенной обрабатываемости не позволяет рекомендовать их для деталей, работающих в сложнонапряженном состоянии, а также со значительными концентрациями напряжений. [c.283]

Цементуемые легированные стали обычно содержат до 0,25— 0,30% углерода. Все цементуемые стали — низколегированные. Они хорошо обрабатываются режущим инструментом, не содержат дефицитных легирующих примесей, дешевы. Для повышения поверхностной твердости и износостойкости детали, изготовленные из этих сталей, подвергают цементации. Отсюда и название этой подгруппы сталей — цементуемые. После цементации и последующей термической обработки детали приобретают твердый износостойкий поверхностный слой при вязкой сердцевине. [c.168]

Материал кулачков должен обеспечивать достаточно высокую контактную прочность и износостойкость. При небольших нагрузках допустимо изготовлять кулачки из высокопрочного чугуна или из стали марок 45 и 40Х с последующей закалкой рабочих поверхностей нагревом т. в. ч. до твердости HR 52—58. В более ответственных случаях целесообразно для изготовления кулачков применять малоуглеродистую сталь 15, 20Х или 20ХГ с последующей цементацией на глубйну не менее 0,8—1,0 мм и закалкой до твердости HR 56—62. При особо высоких требованиях к износостойкости кулачков их изготовляют из азотируемых сталей с твердостью после термической обработки HR 60—67. Ролики толкателей чаще всего выполняют из стали 20Х или ШХ15 с цементацией и закалкой до твердости HR 56—62. Сухари толкателей, работающие в условиях скольжения, армируют твердым сплавом. [c.235]

Цементацию применяют для получения высокой твердости поверхностного слоя при сохранении мягкой и вязкой сердцевины, а также для повышения износостойкости и предела усталости стальных деталей, что достигают термической обработкой после цементации. Цементации подвергают различные изделия в авиа-, авто-, тракторо- и машиностроении, приборостроении (зубчатые колеса, пальцы, кулачки и др.), изготовленные из низкоуглероди-стои и легированных сталей. [c.81]

Общие принципы выбора операций термической обработки после цементации (одинарная или двойная закалка) в данном с,т чае такие же, как для ста, маркп 15Х. Однако следует учитывать, что из сталей марки 18Х2Н4ВА и 18ХНМА часто изготовляют и подвергают цементации крупные детали, например коленчатые валы. Эти детали при длительном нагреве при цементации коробятся. Производить правку непосредственно после цементации нельзя, гак как даже при медленном охлаждении с высокой температуры сталь закаливается. В этих случаях после цементации рационально производить закалку с высоким отпуском, правку, а затем закалку с низким отпуском. [c.429]

ХР повышенной прочности (табл. 1—9, рис. 1—8) при.меняется для небольших деталей, работающих на износ в условиях трения, при средних удельных давлениях и скоростях. В зависимости от назначения, формы, размеров детали и требований к свойствам сердцевины сталь может подвергаться различной термической обработке для получения соответствующих свойств — цементации с двойной или одинарной объемной закалкой или поверхностному упрочнению с нагревом т. в. ч. непосредственно после цементации или после цементации и улучшения. [c.319]

В сердцевине нарушается желательная последовательность мартенситиого превращения в сердцевине и слое. При высокой концентрации углерода (>0,35%) в сердцевине мартепситная точка снижается, вследствие чего при закалке возможно вначале мартенситное превращение в слое, а затем в сердцевине, что приводит к уменьшению остаточных напряжений сжатия на поверхности, а следовательно, и к снижению усталостной прочности. Кроме того, с повышением концентрации углерода в сердцевине снижается вязкоеть цементованной стали. В связи с этим на основе результатов экспериментальных исследований в сталях для цементации рекомендуется содержание углерода не выше 0,30%, а оптимальные значения твердости сердцевины после химико-термической обработки должны находиться в пределах HR 29—43 [26]. [c.305]

Правильный выбор режимов термической обработки после насыщения углеродом или углеродом и азотом поверхностного слоя является вторым важнейшим условием формирования окончательной структуры и свойств деталей. Все виды режимов термической обработки, проводимой после цементации или нитроцементации, целесообразно разделить на две группы с непосредственной закалкой и закалкой с повторного нагрева. Первая технология предпочтительна для снижения деформации и коробления детали, и ее обычно используют для валов и шестерен с крайне ограниченным (после термической обработки) объемом обработки резанием (хонинг отверстий, шлифование шеек под подшипники и т. д.). Промежуточную термическую обработку и закалку с повторного нагрева используют обычно для высоколегированных сталей, в частности, с высоким содержанием никеля (до 5%). Сюда относятси особо ответственные детали рулевого управления и передней подвески (вал сошки руля, передние полуоси и др.). [c.538]

Цементация — это процесс насыщения поверхности детали углеродом, проводимый с целью повышения твердости, износостойкости и предела выносливости при переменных нагрузках. Повышение перечисленных характеристик достигается, однако, только в том случае, если цементация сопровождается термической обработкой, заключающейся в закалке и низком отпуске. Обычно для цементации берут малоуглеродистую сталь с содержанием углерода до 0,2% в этом случае твердость ненауглероженных внутренних слоев изделия после закалки не изменяется и остается равной примерно НВ 160—170, в то время как твердость поверхности. изделия повышается до НВ 600. Если от изделия требуются повышенные прочностные свойства в сердцевине, можно применять стали с большим содержанием углерода (до 0,3), однако вязкость при этом окажется несколько сниженной. Обычно толщина цементованного слоя не превышает 1 —1,5 мм, а концентрация углерода в нем — 0,8—1,0%. [c.116]

Камерные печи 7 предназначены для отжига, но в случае необходимости могут быть использованы для цементации в твердом карбюризаторе, в связи с чем имеется отдельная комната со специальным шкафом 8 для зарядки цементационных ящиков. Транспортировка ящиков к печам производится тельфером. В отделении предусмотрена кабина 9 для дуговой наплавки и наварки режущего инструмента и штампов. Из заготовительного отделения инструмент после дробеочистки в аппаратах 10 направляется для обработки в механический цех. Окончательная термическая обработка (закалка и отпуск) инструмента из быстрорежущей стали выделена в отдельный участок. Для нагрева под закалку предусмотрены две электродные ванны И типа С-45 и С-20 и камерная высокотемпературная печь 13 с силитовыми стержнями или с нагревателями из сплава № 2 типа ГЗО, Г50. [c.280]

Отпуск стали - необходимая и заключительная операция термической обработки, в результате которой формируются окончательная структура и свойства стали. При отпуске снижаются и устраняются внутренние закалочные напряжения, повышаются вязкость и пластичность, несколько понижается твердость. В зависимости от температуры наг рева различают отпуск низкотемпературный, среднетемпературный и высокотемпературный. Для деталей узлов трения применяют низкотемпературный отпуск с нагревом до 150-200°С. При этом нескол1>ко снижаются нну1ренние напряжения, но твердость остается высокой (58-62 HR ). Структура стали после отпуска состоит из мартенсита отпуска. Этот вид отпуска применяется также для режущих и измерительных инструментов и для изделий, подвергающихся цементации и нитроцементации. [c.237]

Для защиты труб водяного экономайзера Днепроэнерго и Запорожским машиностроительным институтом разработаны метод и оборудование химико-термической обработки (цементация) длинномерных труб. Цементация труб производится в ионно-плазменной установке при атмосферном давлении. Перед цементацией трубы из стали 20 очищаются от коррозии на иглофрезерном станке. После цементации трубы режутся на заго- [c.242]

Поверхностная твердость после цементации и последующей термической обработки для углеродистой стали составляет HR 60—64, а для легированной стали НЯС 58—61, что объясняется наличием большего количества остаточного аустенита в поверхностной зоне цементованного слоя. В цементованном слое высоколегированной стали, например марок 20Х2Н4А, 18Х2Н4ВА, [c.99]

Стали для зубчатых колёс, подвергающихся термической обработке после нарезания зубьев. Качественные зубчатые колёса при многоштучном их изготовлении обычно выполняются с. твёрдыми рабочими поверхностями зубьев, что достигается следующими видами термообработки (после нарезания) а) цементацией, б) цианированием, в) азотированием, г) поверхностной закалкой (обычно с нагревом поверхностного слоя поспедством электричества) и д) сплошной закалкой (с низким отпуском). Последний наиболее дешёвый вид термообработки имеет тот недостаток, что при нём не может быть достигнута высокая твёрдость рабочих поверхностей зубьев в сочетании с достаточной вязкостью их сердцевины. [c.317]

Фиг. 58. Кривая Велера для стали 18ХНВ после цементации и термической обработки. Закалка+ + НИЗКИИ отпуск > 56.

Химико-термическая обработка позволяет придать поверхности деталей машин такие специальные свойства, как высокое сопротивление износу, высокую жаростойкость, высокую коррозионную стойкость и т. п. Поэтому применение ее оказывается не только эффективным, но в ряде случаев единственно возможным средством для решения технической проблемы. Расширение области химико-термической обработки стало возможным после усовершенствования ее технологии, т. е. процессов цементации, азотирования, цианирования, а также в результате разработки новых процессов диффузионного насыщения поверхности сплавов алли-тирования, диффузионного хромирования, борирования, силицирования, сульфационирования, насыщения несколькими элементами и т. д. [c.246]

Для получения высокого сопротивления износу в машиностроении применяют химико-термическую обработку поверхностей низкоуглеродистых сталей цементацию, заключающуюся в диффузионном насыщении металлов углеродом в твердой, газовой и жидкой средах азотирование — диффузионное насыщение металла азотом цементацию — диффузионное насышение углеродом и азотом одновременно, после которой проводят закалку и низкий отпуск. Диффузионное насыщение при химико-термической обработке осуществляется на глубину менее 1 мм. [c.358]

Кроме газовой цементации для шестерен применяется процесс нитроцементации, когда к цементующему газу добавляется 5—10% аммиака. МиТро-цементация позволяет снизить температуру процесса химико-термической обработки и ускорить его благодаря присутствию азота этот процесс выгоден когда толщина твердого слоя на поверхности зуба шестерен требуется небольшой нитроцементация позволяет снизить биение (деформацию) шестерен до 0,04% и увеличить их твердость до NR 58—65. На одном из крупных автомобильных заводов применяют следующий процесс нитроцементации шестерен. После механической обработки шестерни из стали 25ХГМ подвергают нитроцементации в непрерывной, безмуфельной печи, обогреваемой радиационными трубами. Для нитроцементации в печь, в начале и в конце печи, через вводы 1 и VI [c.332]

После цементации детали подвергают термической обработке для обеспечения высокой твердости поверхности, исправления структуры перегрева и устранения карбидной сетки в цементированном слое. Закалку производят при 780-850 С с последующим отпуском при 150-200 °С. При этом происходит измельчение зерна цементированного слоя и частично зерна сердцевины. После цементации в твердом карбюризаторе в целях получения мелкозернистой структуры поверхностного слоя и сердцевины выполняют двойную закалку (рис. 10.6). В процессе первой закалки деталь нагревают выше температуры точки на 30-50 °С, в результате чего измельчается структура сердцевины и устраняется цемен-титная сетка в поверхностном слое. При второй закалке деталь нагревают выше температуры точки на 30-50 °С, вследствие чего измельчается структура цементованного слоя, обеспечивается высокая твердость. Двойная закалка способствует повышению механических свойств деталей, но увеличивает их коробление, окисление и обезуглероживание. Окончательной операцией термической обработки является низкий отпуск при 150-200 °С, уменьшающий остаточные напряжения и не снижающий твердости стали. После [c.222]

Большинство отечественных исследований MA отражает проблемы влияния химического состава сталей и параметров термообработки на механические свойства. Многие зарубежные разработки посвящены экономнолегированным порошковым сталям с улучшенными износостойкостью и прочностью. Для их производства используют частичнолегированные порошки с высокой уплотняемостью, после традиционных операций порошковой металлургии следует химико-термическая обработка (цементация) и закалка. Однако разработчики не уделяют внимания изучению возможности фазового перехода при различных видах контактного взаимодействия, что имеет принципиальное праетическое значение при внедрении рассматриваемых материалов. Вместе с тем уже в настоящее время созданы и внедрены в серийное производство низколегированные MA триботехнического назначения, а композиционные материалы на основе этих сталей имеют еще в несколько раз большую износостойкость. [c.284]

Под цементацией принято понимать процесс высокотемпературного насыщения поверхностного слоя стали углеродом. Так как углерод в а-фазе практически нерастворим, то процесс цементации осуществляется в интервале температур 930-950 °С — т. е. выще а у-превращения. Структура поверхностного слоя цементованного изделия представляет собой структуру заэвтектоидной стали (перлит и цементит вторичный), поэтому для придания стали окончательных — эксплуатационных — свойств после процесса цементации необходимо выполнить режим термической обработки, состоящий в закалке и низком отпуске температурно-временные параметры режима термической обработки назначаются в зависимости от химического состава стали, ответственности, назначения и геометрических размеров цементованного изделия. Обычно применяется закалка с температуры цементации непосредственно после завершения процесса химико-термической обработки или после подстуживания до 800-850 °С и повторного нагрева выше точки Ас центральной (нецементованной) части изделия. После закалки следует отпуск при температурах 160-180 °С. [c.470]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...