Цементирование углеродом (твердое)

Цементирование углеродом твердое. (Твердая цементация) [c.264]

К недостаткам твердой цементации следует отнести большую трудоемкость и продолжительность процесса, сложность регулирования толщины цементированного слоя и содержания углерода в нем, загрязнение воздуха угольной пылью. Цементацию в твердом карбюризаторе применяют в мелкосерийном и единичном производствах. [c.221]

Заданную концентрацию углерода в поверхностном слое получают путем автоматического регулирования состава газа (применяют газ-разбавитель, например эндогаз). Обычно для цементации используют смесь природного газа с эндогазом, что повышает активность газовой среды, характеризуемой углеродным потенциалом (под углеродным потенциалом атмосферы понимают ее науглероживающую способность, обеспечивающую определенную концентрацию углерода на поверхности цементированного слоя). Для цементирования слоя глубиной 1 мм при газовой цементации требуется 3-4 ч (при цементации в твердом карбюризаторе — 10 ч). [c.222]

Карбюризаторы, т. е. науглероживающие материалы, бывают твердые (древесный уголь, торфяной кокс с содой и др.) жидкие (бензол, пиробензол, керосин и др.) газообразные (природный газ, оксид углерода и др.). Сейчас широко применяется эндогаз. Эндогаз — смесь 20% СО, 40 /о Нг и 40% N2. Его подают непосредственно в рабочее пространство печи. Цементацию твердыми карбюризаторами производят в стальных ящиках, которые помещают в печь. При нагреве атомы углерода, появившиеся при разложении карбюризатора, проникают в поверхностный слой и науглероживают его. Наиболее производительна и эффективна газовая цементация, при которой глубина цементированного слоя составляет 3 мм. [c.92]

Выбор цементируемых марки стали представляет более сложную задачу, чем выбор марки закаливающейся стали. На прочность и долговечность цементированной детали оказывает сложное влияние твердость и вязкость как твердой корочки, так и сердцевины. Сердцевина цементированного изделия должна обладать достаточной вязкостью, минимально необходимой для хорошей службы детали. Стремление к получению весьма высокой вязкости для сердцевины часто не имеет обоснований. Твердость и вязкость твердой корочки определяет долговечность детали, особенно при работе с переменной нагрузкой. При значительной контактной нагрузке особое значение приобретает твердость сердцевины в связи с возможным прогибом твердой корочки в работе детали, что может привести к образованию трещин, выкрашиванию, а следовательно, и к разрушению детали. Прочность сердцевины определяется прокаливаемостью и содержанием углерода. [c.214]

После твердого и газового цементирования железа углеродом следовало бы остановиться на жидком цементировании, производимом в расплавленных (жидких) солях. Однако эти соли обычно берутся цианистые, содержащие С и N, и производят не только науглероживание, но и насыщение азотом, т. е. азотирование стали. Поэтому последний процесс рассмотрим сперва в чистом виде. [c.269]

После цементации изделие приобретает крупнозернистую структуру. Поэтому его, кроме того, подвергают обычной термообработке — закалке и отпуску, в результате которой внутренние слои становятся мелкозернистыми и пластичными, а наружный слой остается твердым. Глубина цементированного слоя достигает 0,5—2 мм и регулируется временем нагрева (5—20 ч). Цементации подвергают стали, содержащие не более 0,25% углерода. [c.81]

Атомарный углерод адсорбируется поверхностью изделия, а затем происходит растворение его в Fe и перемещение вглубь изделия путем диффузии. При газовой цементации глубина цементированного слоя обычно составляет 1—2 мм, а концентрация углерода на поверхности стали — 0,9—1,1%. Продолжительность газовой цементации, по сравнению с цементацией в твердых карбюризаторах, сокращается более, чем в два раза. [c.149]

Но почему же- углерод не переходит непосредственно из угля в металл Все дело в том, что способностью проникать или, как говорят, диффундировать в металл обладают элементы только в атомарном состоянии. Именно в таком состоянии находится углерод в короткий момент разложения окиси углерода. Чем выше температура, тем активнее атомы углерода проникают в поверхность металла. Процесс твердой цементации ведут при температуре 900—920°. Продолжительность цементации зависит от того, какой должна быть глубина цементированного слоя. Для небольшого слоя (0,3—0,5 мм) требуется 6—8 час., для большого (до 2,0 мм) —до 20 час. и более. [c.87]

Повышенная концентрация углерода в слое после закалки приводит к таким же дефектам, как и в случае твердой цементации. Однако, в отличие от цементации твердым карбюризатором, при газовой цементации можно регулировать не только глубину цементированного слоя, но и насыщенность его углеродом. Это достигается изменением температуры, длительности выдержки и подачи карбюризатора, т. е. подбором наилучшего -режима цементации. [c.101]

Как при цементации твердым карбюризатором, так и при газовой цементации, пониженная глубина цементированного слоя, пониженная концентрация в нем углерода, а также пятнистая цементация не являются признаками для окончательного забракования деталей. Эти дефекты могут быть исправлены повторным процессом цементации. [c.101]

При низком отпуске (нагрев до температуры 150-200 °С) в структуре стали в основном остается мартенсит, который однако имеет другую решетку, как сказано выше. Кроме того, начинается выделение карбидов железа из пересыщенного твердого раствора углерода в а-железе и начальное скопление их небольшими группами. Это влечет за собой некоторое уменьшение твердости и увеличение вязкости стали, а также уменьшение внутренних напряжений в заготовках. Для низкого отпуска заготовки выдерживают в течение определенного времени обычно в масляных или солевых ваннах. Если для низкого отпуска заготовки нагревают в атмосфере воздуха, то для контроля температуры часто пользуются цветами побежалости, появляющимися на зачищенной поверхности заготовки. Появление этих цветов связано с интерференцией белого цвета в пленках оксида железа, возникающих на поверхности заготовки при ее нагреве. Для углеродистой стали в интервале температур от 220 до 330 °С в зависимости от толщины пленки цвет изменяется от светло-желтого до серого (табл. 3). Для легированной стали соответствующие температуры выше. Низкий отпуск применяют для режущего инструмента из углеродистых и легированных сталей, измерительного инструмента, цементированных заготовок, а также других изделий, работающих в условиях трения на износ. [c.99]

При цементации осуществляется насыщение углеродом поверхностного слоя изделий из вязкой малоуглеродистой стали с 0,1-0,25% С. После закалки цементированное изделие приобретает высокую поверхностную твердость, износостойкость и выносливость, сохраняя при этом высокую вязкость сердцевины. Различают два основных вида цементации в твердой науглероживающей среде (в твердом карбюризаторе - древесном угле с добавками углекислых солей) и в газовой среде (цементирующие газы - углеводороды, содержащие большое количество метана СН4. [c.81]

Большое значение имеет вольфрам для производства твердых сплавов для резцов и сверл. Известный сплав для наконечников быстрорежущих инструментов победи т состоит из спеченных при высоких температурах порошков — карбидов вольфрама, цементированных кобальтом, и имеет состав- 80—88% W, 7—13% Со, 5—7% углерода. Острая кромка из сплава победит сохраняет свою твердость и режущую способность до очень высоких температур (порядка 800—900°) и поэтому позволяет резцу работать при очень больших скоростях резания. [c.564]

Высокотемпературное цианирование, осуществляемое при 800—850° в ванне с концентрацией цианистых солей 20—40% применяется как простое цементирование углеродом для повышения твердости и стойкости с поверхности. По сравнению со способа.ми твердого и газового цементирования высо <отемперату рное цианирование отличается значительно большей с соростью пооцесса продолжительность от 5 мин. и не более часа. Благодаря этому, а также сравнительно низкой [c.271]

Нормальная структура заэвтектоидной зоны — пластинчатый перлит, окаГ .мленный тонкой сеткой вторичного цементита (рис. 263,а). Однако иногда встречается и так называемая анормальная структура, в которой избыточный цементит находится в виде массивных включений (рис. 263,6) и зачастую окружен свободным ферритом. Эти грубые включения цементита при нагреве с трудом переходят в твердый раствор, который в этих местах не насыщен углеродом. Мягкие пятна, получающиеся после закалки на поверхности цементированных деталей, образуются часто у сталей, склонных к образованию анормальной структуры. [c.326]

Прижоги и шлифовочные трещины характерны для цементированной или азотированной поверхности. Для сталей, цементированных на глубину 1,3 мм, с концентрацией углерода на поверхности 1,2% установлена пропорциональная зависимость между толщиной стружки за один проход и показаниями амплитудно-фазового дефектоскопа ДНМ-500. Для изучения влияния шлифовки цементированной поверхности использовались клинья из стали 18ХНВА. Бруски цементировались при температуре 950°С в твердом карбюризаторе (13% ВаСОз). После цементации они проходили высокий отпуск (/=650 °С, выдержка 3 ч), закалку (при /=780°С, охлаждение в масле), низкий отпуск (при /=170° С, охлаждение на воздухе) и затем шлифовались под наклоном. Характерные зависимости, полученные при испытаниях этих клиньев, показаны на рис. 7-18. [c.144]

Цементации подлежат детали из стали, содержащей до 0,3 % углерода. Поверхность деталей насыщается углеродом в пределах от 0,8 до 1 %. Цементация осуществляется в твердых, газообразных и жидких средах (карбюризаторах). При цементации в твердом карбюризаторе используют металлический ящик (стальной, чугунный или из жаропрочного сплава). Детали располагают в ящике в шахматном порядке. Вместе с деталями в ящик загружают цилиндрический образец — свидетель , изготовленный из стали той же марки, из которой выполнены детали. По свидетелю определяют глубину цементированного слоя (рис. 10.4). В качестве карбюризатора служит смесь древесного угля (60-90 %) и углекислых солей бария ВаСОд и натрия Na Og. Ящики закрывают крышкой, обмазывают шамотной глиной, просушивают, устанавливают в печь и выдерживают при температуре 900-950 °С. [c.220]

На основании исследований износа шарнирных цепей [ 9], хорошо согласующихся с данными исследований других деталей, при абразивном изнашивании имеют место следующие закономерности, связанные со свойствами трущихся материалов а) износостойкость возрастает с повышением твердости обеих поверхностей трения б) из двух работающих в паре деталей разной твердости более износоустойчива мягкая деталь, поверхность которой шаржируется частицами абразива и в большей степени изнаип1вает твердую в) с увеличением содержания углерода в поверхностном слое износостойкость возрастает поэтому износостойкость цементированной поверхности выше, чем нецементированной одинаковой твердости г) повышение твердости, достигаемое путем наклепа, не приводит к заметному повышению износостойкости д) насыщение поверхностного слоя карбидообразующими элементами — углеродом (цементация), азотом (азотирование, газовое цианирование), хромом (терлюдиффузионное хромирование), борем (электролизное борирование) обеспечивает заметное (часто многократное) повышение износостойкости е) при твердости по-88 [c.88]

Зубчатые колеса низкоуглеродистых сталей марок Ст20, Ст20Г подвергаются цементации. При этом поверхностные слои детали насыщаются углеродом за счет применения твердых, жидких или газообразных науглероживающих сред. В результате последующей закалки высокую твердость получают только науглероженные слои, а внутренние слои сохраняют свою начальную вязкость, так как содержание углерода в них при цементации не изменилось. Твердость закаленного цементированного слоя для зубчатых колес принимается в пределах 40—50 ИКС при толщине 2,5—4 мм. [c.62]

Раньше цементацию в твердом карбюризаторе всегда производили при температуре 900°. Исследованиями установлено, что при повышении температуры до 1000° продолжительность процесса сокращается в 2,5—3 раза. Это, конечно, очень заманчиво, но нельзя забывать, что при такой высокой температуре срок службы ящиков будет ниже, а главное, при цементации на большие глубины, когда требуется длительная выдержка, может произойти рост зерен и снижение ударной вязкости стали. Кроме того, при повышении температуры активность карбюризатора возрастает настолько, что в цементированном слое резко повышается концентрация углерода и образуется нежелательная це-ментитная сетка. Тем не менее повышение температуры процесса до 950—980° может быть оправдано при соблюдении следующих условий [c.91]

Эти грубые включения цементита при пагреве с трудом переходят в твердый раствор, который в этих местах не насыщен углеродом. Мягкие пятна, получающиеся после закалки на поверхности цементированных деталей, образуются часто у сталвй, склонных к образованию анормальной структуры. [c.239]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...