Общие принципы выбора температуры (°с) термической обработки цементованных сталей

Группа сталей	Режим цементации	Закалка  сердцевины	Смягчающий отжиг	Закалка цементированного слоя	Отпуск
Углеродистые	850–880	890–920	650–680	770–800	150–175
	900–930	890–920	650–680	770–800	150–175
Хромистые	870–900	850–880	650–680	770–800	150–175
Хромистые	900–930	850–880	650–680	770–800	150–175
Хромомарганцовистые	900–930	840–870	650–680	810–840	175–200
Хромоникелевые	900–930	840–870	630–650	800–830	175–200

Качество процесса цементации оценивается по эффективной толщине цементованного слоя, которая определяется по одному из двух показателей — твердости или структуре 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. %.

В случае, когда за критерий оценки толщины цементованного слоя принимается твердость или микротвердость после цементации, то оценка ведется на термически обработанных образцах, а за конец цементованного слоя принимается зона с твердостью 50 HRC_Э или 540–600 НV (табл. 9.6).

Таблица 9.6

Рекомендуемые значения контрольной и поверхностной твердости при установлении эффективной толщины слоя

Химический состав стали (масс. %)	Рекомендуемая поверхностная твердость	Контрольная твердость
Хромомарганцевая сталь 20ХГ (0,2 С; 1,2 Мn; 1,2 Сr)	HRCЭ 58–62 HV 670–750	HV 540
Хромомолибденовая (0,2 С; 0,3 Cr; 0,5 Мо)	HRCЭ 56–60	HV 540
Хромомолибденовая с добавкой бора  (0,2 С; 0,3 Cr; 0,5 Мо; 0,0005 В)	HRCЭ 56–60 HV 630–710	HV 600
Хромоникелевая (0,2 С; 2 Cr; 2 Ni)	HRCЭ 58–62	HV 600

Существует еще один приблизительный метод оценки глубины цементованного слоя. Метод оценки изломов проб в закаленном состоянии, а также данные о влияние температуры и продолжительности цементации на глубину слоя по излому закаленных проб приведены в табл. 9.7. Такой метод является одним из старейших при оценке глубины цементованного слоя, используется при твердофазной цементации и состоит в следующем. В середине передней стенки цементационного ящика вставляются пробные прутки, которые время от времени извлекают и закаливают; по излому судят о глубине цементованного слоя.

Таблица 9.7