содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..

ЦЕМЕНТАЦИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Цементацией называется химико-термическая операция, заключающаяся в науглероживании поверхностного слоя -стальной детали и последующих закалке и отпуске.

Процесс цементации основан на том, что при температуре 900—950° углерод проникает (диффундирует) внутрь поверхностного слоя и создает «поверхностную корку с содержанием углерода в пределах 0,9—1,1%.

Назначение цементации — в получении деталей с твердым поверхностным слоем и мягкой вязкой сердцевиной. Такие детали имеют лучшую износоустойчивость вследствие высокой поверхностной твердости; мягкая сердцевина придает им большую вязкость, что очень важно при работе с ударными нагрузками.

Обычно цементации подвергают стали с содержанием не более 0,25% углерода.

Цементирующими веществами служат твердые, жидкие и газообразные карбюризаторы.

Цементация твердыми карбюризаторами — наиболее простой, способ. Для применения газообразных и отчасти жидких карбюризаторов требуется специальное оборудование.

Твердые карбюризаторы состоят из древесного угля, смешанного в той или иной пропорции с усилителями: поташем, барием, содой или желтой кровяной солью. Карбюризатор должен быть однороден по составу, хорошо перемешан и достаточно измельчен; в нем не должно быть ненужных и вредных примесей.

Состав твердых карбюризаторов, применяемых для цементации, указан в табл. 28.
 

Таблица 28 Состав твердых карбюризаторов для цементации

Для получения необходимой глубины цементации, примерно от 0,5 до 4 мм, требуется длительная (выдержка деталей в среде карбюризатора (от 3 до 24 час.). Это вызывает усиленный рост зерен металла и придает ему крупнозернистое строение. Для исправления структуры металла прибегают к дополнительной термической обработке, в результате которой сердцевина получается вязкой, а образующаяся поверхностная корка — твердой.

Процесс цементации состоит в следующем. Берут ящик требуемых размеров с плотно пригнанной крышкой. Ящик изготовляют из листовой стали со стенками толщиной 5—б мм. На дно ящика насыпают и утрамбовывают слой карбюризатора толщиной 30—40 мм. Для уменьшения усадки к карбюризатору прибавляют молотый кокс до 10% от общего веса.

После утрамбовки карбюризатора в ящик закладывают детали на расстоянии 5—15 мм одна от другой и 15—25 мм от стенок ящика. Детали предварительно очищают от окалины, грязи, жира и т. п. Промежутки между деталями и стенками засыпают карбюризатором, который также утрамбовывают. Затем ящик плотно закрывают крышкой, которую для большей герметичности обмазывают огнеупорной глиной.

Ящик с деталями нагревают в горне или печи сначала до 700—800°, затем быстро поднимают температуру до 900—950° и выдерживают при этой температуре продолжительное время — от 3 до 24 час., в зависимости от размеров деталей и требуемой глубины науглероженного слоя. Продолжительность пребывания ящика с деталями в печи или горне должна быть тем больше,
 

чем больше требуемая глубина цементации и чем крупнее детали.

После выдержки в горне или в печи ящики выгружают для остывания- на спокойном воздухе.

Для контроля за качеством и глубиной цементации в ящик закладывают образец цементуемой детали, который проходит все виды обработки. По окончании цементации образец ломают и по виду излома определяют качество цементации. Более точным способом определения качества цементации является проведение исследований под микроскопом.

Детали после цементации имеют крупнозернистое строение, что снижает их прочность. С целью устранения этого недостатка цементуемые детали подвергают:

1) закалке при температуре 850—920° (в зависимости от химического состава стали) для получения мелкозернистой структуры сердцевины;

2) закалке при температуре 740—760° для получения высокой твердости науглероженного слоя;

3) отпуску при температуре 150—200° для снятия закалочных напряжений и получения устойчивой структуры.

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..