12 Вопрос!!!
Цементирование
Цементированию подвергаются детали, которые, как правило, изготавливаются из сталей, содержащих не более 0,2 — 0,3% С. Сущность процесса сводится к следующему. Поверхностный слой детали с помощью специальных технологических приемов и устройств насыщается углеродом. Обогащенный углеродом поверхностный слой хорошо воспринимает закалку и отпуск, в результате чего поверхностная твердость цементированной детали резко повышается. Повышается износостойкость и усталостная прочность.
Во многих случаях, когда необходимо получить высокую поверхностную твердость при сохранении общих высоких показателей сопротивления изгибу детали подвергаются процессу цементации с последующей закалкой и отпуском.
Азотирование.
Азотирование применяют для получения высокой твердости, повышения сопротивления изнашиванию и усталостным разрушениям, для повышения коррозионной стойкости. Азотированию обычно подвергаются стали марок 10, 20, 30, 40, ЗОХ, МОХ, 38ХМОА, 18ХНВА и т.д. Установка для азотирования состоит из муфельной или шахтной печи, аппаратуры для подачи аммиака и контроля за ходом процесса. В печь загружают детали, подлежащие азотированию, включают аппаратуру, подающую аммиак, и нагревают до температуры 480—500°С. Аммиак при высокой температуре разлагается, выделяя атомарный азот, который и диффундирует в металл.
При температуре 500°С за каждые 10 часов деталь насыщается на глубину 0,1 мм.
Атомарный азот, диффундируя в поверхность стальных деталей, образует с железом и легирующими элементами (алюминием, хромом, молибденом) химические соединения — нитриды, которые либо внедряются в зерна стали в виде мелких частиц, обеспечивая высокую твердость стали, либо образуют сетку по границам зерен, либо образуют сплошные белые полоски повышенной хрупкости.
В результате азотирования можно получить твердость в 1,5 — 2 раза большую, чем при цементации и закалке. Кроме того, полученная твердость сохраняется при температуре 500 — 600°С.
Организация азотирования довольно сложна, поэтому процесс этот применяется в массовом и крупносерийном производстве, либо там, где подобный вид повышения параметров прочности является обязательным по условиям работы изделия.
Б) Цианирование.
Цианирование занимает промежуточное положение между цементацией и азотированием. В результате этого процесса поверхность изделия насыщается углеродом и азотом.
Существует два вида цианирования — жидкое и газовое (называемое также нитроцементацией). Жидкое цианирование осуществляют в ваннах с наружным или внутренним (электродным) обогревом. Ванна заполняется расплавом следующего химического состава: цианистого натрия — 10%; поваренной соли — 30%; хлористого бария — 60%. Цианирование ведется при температуре 800 — 830 и 900 —930°С. По температурному режиму цианирование подразделяется на низкотемпературное (500 — 700°С) и высокотемпературное (750 — 980°С). При температурах 900 — 930°С глубина цианированного слоя достигает 2—2,5 мм, а при температурах 750 — 830сС — не более 1,0 мм.
Длительность процесса цианирования колеблется от 1 до 6 часов.
После цианирования детали подвергаются закалке (иногда непосредственно в ванне). Газовое цианирование производят смесью цементирующего газа и аммиака в отношениях 4:1 в тех же печах и на той же аппаратуре, что и при газовой цементации.
Цианирование существенно повышает усталостную прочность деталей машин, особенно зубчатых колес автомобилей. Для сталей со средним содержанием углерода (40Х, 35Х, 45Х и др.) целесообразно применять газовое цианирование.
Все остальные материалы лучше подвергать жидкому цианированию. Необходимо отметить, что цианирование в ваннах требует специальных защитных мер для охраны здоровья рабочих.