14. Цементація стальних виробів.

Цементація – насичення поверхневого шару стальних виробів вуглецем.

Цементації піддають низько вуглецеві сталі з вмістом С до 0,2% (Ст10, Ст15, Ст20; 18ХГТ, 12ХНЗА). Вміст вуглецю збільшується в поверхневому шарі приблизно від 0,6 до 1%.

Розрізняють цементацію в твердому та газоподібному карбюризаторі.

В якості твердого карбюризатора застосовують суміш деревного вугілля з вуглекислими солями та .

Вироби разом з карбюризатором завантажують у металеві ящики, закривають кришкою, ретельно обмазують глиною і в такому вигляді витримують в печі при температурі 930 - 950С протягом 5-25 годин.

Газова цементація здійснюється в спеціальних камерах при температурі 930 - 1000С у середовищі циркулюючої суміші газів природного та угарного СО. Після цементації обов’язково проводять гартування з низьким відпуском.

Після такої обробки в поверхневому шарі утворюється мартенсит, а мало вуглецева серцевина залишається незмінною і на відміну від поверхневого шару є в’язкою.

Цементації піддають вали, шестерні, втулки та ін.

15. Азотування і нітроцементація сталі.

Азотування – процес поверхневого насичення поверхневого шару виробу азотом.

Азотуванню піддають шестерні, втулки, гільзи циліндрів та інші деталі, виготовлені з легованих поліпшуваних сталей з вмістом алюмінію (Al), молібдену (Mo), титану (Ti), ванадію (V), вольфраму (W) (35 ХМЮА, 35 ХМА).

При азотуванні вироби витримують в атмосфері аміаку при температурі 500 - 600˚С. При таких умовах аміак дисоціює з утворенням атомарного азоту. Атомарний азот дифундує (проникає) в сталь і утворює з її компонентами дуже тверді хімічні сполуки – нітриди: AlN, , VN. Тому твердість азотованої поверхні значно перевищує твердість цементованої і загартованої поверхні сталі. Крім того азотована поверхня має підвищену корозійну стійкість.

Одним з недоліків процесу є його тривалість.

Нітроцементація (ціанування) – це процес насичення поверхневого шару виробів одночасно азотом і вуглецем в середовищі, яке містить газ та аміак у співвідношенні.

Розрізняють нітроцементацію:

- високотемпературну – 800 - 900˚С;

- низькотемпературну – 500 - 600˚С.

Після високотемпературної цементації виробів на глибину 1мм деталі піддають гартуванню та низькому відпуску. Твердість HRC – 58-62.

Область застосування ріжучий інструмент із швидкоріжучої сталі.

16. Легування сталі, легуючі елементи і їх дія.

Легованими називаються сталі в склад яких, крім заліза і вуглецю вводяться спеціальні легуючі елементи, що змінюють їх механічні та фізико-хімічні властивості. До таких елементів належать: Cr, Ni, Ti, V, W, Al, Si, Mn, Mb, Cu, Co, Nb, Br, B, N.

Легуючі елементи можна поділити на дві групи по утворенню хімічних сполук:

1. Елементи, які не утворюють карбідів: нікель (Ni), кремній.

2. Карбідоутворюючі елементи: Cr, V, W.

По впливу на поліморфні перетворення залізо легуючі елементи розділяють на:

1. Ферити затори (елементи, які розширюють існування α-твердого розчину).

2. Аустенізатори (розширюють існування γ-області).