Для насыщения поверхности стальных изделий углеродом и азотом применяется технология химико-термической обработки, называемая цементацией. Она необходима предприятиям выпускающим и реализующим металлические детали, такие как зубчатые колеса.
Данная технология применяется для упрочнения деталей на глубину до 1мм. Преимущество технологии заключается в малых временных затратах и сокращении производственного цикла. Это происходит потому что, насыщение диффузионного слоя происходит с необходимой скоростью и при температурном разбеге от 700 до 950°С.
Что же такое нитро-цементирование? Это насыщение стали углеродом и азотным газом в атмосфере содержащей науглероженный газ с аммиаком. Процесс происходит при более низких температурах чем цементация (850-870°С). Так происходит потому что, азот проникает в структуру заготовки вместе с углеродом и снижает температуру нахождения твердой субстанции на базе Feγ. Происходит насыщение стали углеродом при минимальных температурах. Газ азот выполняет функцию легирующего компонента. Положительным результатом является снижение деформаций обработанных заготовок.
Механизм осуществления процесс требует наличия контролируемой эндотермической среды. В нее вводят необработанный природный газ, который обладает жидкой консистенцией. В виде жидкостей их вводят в рабочее пространство. Как правило такую обработку применяют к легированным сталям содержащим углерод в доле около 0,25%. Время длительности процесса варьируется от 4 до 10 часов. Плотность получаемого нитро-цементного слоя равна может достигать 0.8 мм. После цементации необходимо произвести закаливание или подстуживание, реже применяется ступенчатая закалка, после которой необходимо осуществить отпуск при 160-180°С. В Санкт-Петербурге и Ленинградской области, также Екатеринбурге, Челябинске и других городов, существуют специализированные предприятия, которые располагают оборудованием и квалифицированными специалистами и могут выполнить нитро-цементацию. Структура нитро-цементированной прослойки представляет собой мартенсит, который состоит из мелких кристаллов. Карбо-нитриды распределяются равнозначно, 25-30% из них приходится на остаточную составляющую железоуглеродистого сплава. Прочность цементации закаливания и отпуска достигает 58–64 HRC. Большой процент остающегося аустенита обеспечивает хорошую обрабатываемость.
Точки преобразований смещаются в сторону заниженных температурных режимов, что позволяет уменьшать температуру процесса до 810-850°С. Цементацию проводят при более высоких значениях температур, что приводит к меньшими деформациями заготовок. Аустенитное зерно увеличивается в размерах в гораздо меньшей степени. Временные затраты намного меньше, в связи с отсутствием необходимости выполнять закаливание и повторное нагревание. Такой вид обработки широко применяется к конструкционным и инструментальным сталям.
Разместить заказ