- •Розробка технологічного процесу поверхневого зміцнення деталей машин та інструменту
- •Основи хіміко-термічної обробки.
- •Додатки
- •Хімічний склад деяких марок цементових сталей
- •Механічні властивості конструкційних легованих сталей
- •Умови цементації сталі
- •Типові режими термічної обробки цементованих сталей.
- •Значення середньої швидкості високотемпературної нітроцементації при різних температурах.
- •Оптимальні режими азотування
- •Електролізне борування сталі
- •Рекомендована глибина борованого шару для деталей різноманітного призначення
- •Методи алітірування виробів зі сталі
- •Способи нанесення покриттів і обмазок для місцевого захисту при хто
Умови цементації сталі
Карбюризатор (насичуюче середовище) |
Режим цементації |
Ефективна товщина шару, мм |
Примітки |
|
Цементація в твердому карбюризаторі |
||||
Суміш: древесний вугіль (березовий) – все інше суміш: 20-25% ВаСО3, 3,5-5% СаСО3 |
930-9500С 4-15 год |
0,5-1,5 |
Ящики загружають в піч, нагріту до 600-7000 або до 930-9500С. Охолодження на повітрі |
|
Суміш: каменевугільний напівкокс; 10-15% ВаСО3, 3,5% СаСО3 |
теж саме |
0,5-1,5 |
Зернистість 5-10мм, вологість 5-6% (в працюючій суміші 25-30% свіжого та 70-75% відпрацьованого карбюризатору; зміст ВаСО3 працюючої суміші 5-7%) |
|
Газова цементація |
||||
Ендотермічна атмосфера (приблизно 20% СО, 40%Н2; 40%N2) – до 5% природного газу (СН4) |
930-9500С 6-10 год |
0,7-1,5 |
Процес проводять в методичних безмуфельних та камерних печах при тискові 250-300 МПа Охолодження в закалювальному середовищі |
|
Екзо-ендогазу (20% СО, 20%Н2, 60% N2) + 0,5–5%СН4 |
теж саме |
0,7-1,5 |
|
|
Гази, отримані при розпаді в печі керосину, ситину, різних спиртів та інших вуглеводородів |
930-9500С 4-10 год |
0,8-1,6 |
Процес проводять в шахтних або камерних печах. Загрузка при 930-9500С. Перед цементацією продувка печі цементуючим газом. Охолодження в колодізях на повітрі, маслі (камерні печі) |
Таблиця 3
Типові режими термічної обробки цементованих сталей.
Варіант Обробки
|
Операція |
Температура, ºС для сталей марок |
Охолодник |
||
15Х, 20Х |
18ХГТ,25ХГТ |
20ХНР,20ХГР |
|||
І |
Цементація |
900-920 |
950-970 |
900-920 |
- |
Гартування |
760-800 |
840-860 |
820-840 |
Масло |
|
Відпуск |
170-190 |
180-200 |
180-200 |
Повітря |
|
ІІ |
Цементація |
900-920 |
940-960 |
900-920 |
-
|
Гартування І |
860-880 |
870-890 |
880-900 |
Масло |
|
Гартування ІІ |
770-820 |
800-820 |
830-850 |
Масло |
|
Відпуск |
170-190 |
180-200 |
180-200 |
Повітря |
Група |
Марка сталі |
Температура термічної обробки |
Переріз заготовки |
Механічні властивості |
|||||||||
цементація |
гартування |
відпуск |
σт, МПа |
σв, МПа |
δ, %
|
Ψ, % |
Ударна в’язкість МДж/м2 |
Твердість |
|||||
І |
П |
||||||||||||
серцевини, НВ |
поверхні, HRC |
||||||||||||
І |
15 |
Норм.900 |
- |
- |
670 |
До100 |
200 |
350 |
27 |
55 |
0,65 |
140 |
- |
20 |
900 |
870 |
- |
200 |
До 40 |
300 |
470 |
30 |
55 |
- |
- |
- |
|
ІІ |
15Х |
930 |
- |
790 |
200 |
До 40 |
430 |
650 |
10 |
45 |
0,7 |
179 |
56…62 |
20Х |
930 |
- |
790 |
180 |
25 |
650 |
800 |
11 |
40 |
0,5 |
212 |
56 |
|
20ХР |
930 |
880 |
800 |
200 |
15 |
650 |
850 |
11 |
45 |
0,8 |
212 |
56…62 |
|
18ХГТ |
930 |
- |
810 |
200 |
50 |
800 |
1000 |
- |
50 |
0,8 |
240 |
56…62 |
|
20ХГР |
930 |
- |
870 |
200 |
15 |
800 |
1000 |
9 |
50 |
0,8 |
НРС 43 |
58…62 |
|
ІІІ |
30ХГТ |
930 |
- |
850 |
200 |
120 |
750 |
940 |
12 |
33 |
0,6 |
270 |
56…62 |
12ХНЗА |
- |
860 |
780 |
180 |
15 |
700 |
950 |
11 |
55 |
0,9 |
- |
- |
|
20ХФ |
930 |
- |
850 |
200 |
25 |
800 |
900 |
17 |
52 |
- |
240 |
56…62 |
|
20ХГНР |
Норм.930 |
- |
840 |
200 |
75 |
110 |
116 |
12,5 |
60 |
1,35 |
321 |
- |
Таблиця 4
Цементовні конструкційні сталі.
Марка стали |
Гартування |
Відпуск |
Механічні властивості |
|||||
Температура, °С |
Охолодник |
Температура, °С |
Охолодник |
σт, МПа |
σв, МПа |
НВ |
||
І гартування |
ІІ гартування |
|||||||
15Х |
880 |
770-820 |
Вода або масло |
180 |
Повітря або масло |
500 |
700 |
300 |
20Х |
880 |
770-820 |
Те саме |
180 |
Те саме |
650 |
800 |
300 |
18ХГТ |
880-950 |
870 |
Масло |
200 |
Повітря або вода |
900 |
1000 |
320 |
20ХНР |
830-850 |
780-830 |
Масло |
200 |
Те саме |
1000 |
1200 |
400 |
Таблиця 5
Механічні властивості термічно оброблених цементовних сталей.
(при подвійному гартуванні)
Таблиця 6