16. Химико- термическая обработка поверхности деталей.

Химик-техническая обработка поверхности деталей достигается путем насыщения углеродом (цементайия) или азотом (азотирование).

Цементация позволяет повысить износостойкость стальных деталей машин за счет термической обработки. Цементации подвергаются детали из легированных сталей, работающий при высоких удельных нагрузках и трении, а также испытывающие в процессе эксплуатации ударные нагрузки (шейки валов, шатуны, зубья зубчатых колес и т.д.).

Применяя твердые карбюризаторы в процессе цементации можно довести содержание углерода в поверхностном слое до 2 %, что обеспечивает твердость поверхностного слоя деталей после закалки и отпуска до 58 HRC средняя скорость науглероживания составляет 0,08 – 0.1 миллиметра в час, по этому для получения цементованного слоя глубиной от 0,5 до 2мм. Требуется около 12 – 15 часов.

Жидкостная цементация применяется для обработки мелких деталей, когда требуется получить цементованный слой быстро небольшой глубины. Процесс ведется при температуре 840 – 860 градусов Цельсия. В течение 0,5 – 2,5 часа. За это время удается получить цементованный слой глубиной 0,2 – 0,6 мм., который после соответствующей термической обработки обладает твердостью 48 – 56 HRC.

Азотированием удается получить твердость поверхностного слоя стальных деталей, в 1,5 – 2 раза большую, чем цементированием и закалкой. Кроме того, при азотировании резко повышаются коррозионная стойкость, износостойкость и усталостная прочность стальных деталей. Азотированию подвергаются детали из легированных сталей, которым предъявляются особые требования в отношении износостойкости и антикоррозийности, например: гильзы цилиндров, детали топливной аппаратуры, плунжеры, измерительный инструмент и т.д.

Поверхностной закалкой упрочняют детали из углеродистой стали марок 40,45,50 и малолигированной хромистой и марганцовистой стали. Детали из этих сталей при обычных способах закалки имеют подвижную пластичность и вязкость, так как прокладываются по всему сечению.

17.Поверхостная закалка стальных деталей.

Нагрев поверхности детали под закалку производят кислородно-ацителеновым пламенем (пламенная закалка) или токами высокой частоты (закалка ВТЧ). При пламенной закалки поверхности детали подвергаются местному нагреву и последующему быстрому охлаждению. Для нагрева могут быть использованы стандартные сварочные горелки, у которых сварочные мундштуки заменяют специальными многопламенными закалочными наконечниками. Расстояние между наконечниками горелки и закалевоемой поверхностью выдерживают в пределах 10 – 15 мм. Нагрев поверхности производят до светло-красного цвета. Охлаждение поверхности детали производят водой или эмульсией, которая подводится к закалочным наконечникам и, вытекая через специальные отверстия, создает водяной душ, отстоящий на 10 –20 мм. от пламени горелки.

Детали, прошедшие поверхностную закалку, подвергаются низкому отпуску с нагревом до температуры 200 градусов Цельсия с последующим медленным охлаждением в масляных ваннах с электрическим подогревом. Время выдержки деталей в нагретом состоянии определяют из расчета 1 час на 1 сантиметр радиуса детали. После отпуска производится окончательная обработка деталей доводкой, шлифованием, полированием.

Поверхностная закалка деталей при нагреве токами высокой частоты применяется для упрочнения деталей буровых станков и горных машин. Преимущество способа заключается в том, что он может использоваться для закалки как наружных, так и внутренних поверхностей диаметром более 11 мм. Закалка ТВЧ может обеспечивать местную закалку отдельных частей детали.

После закалки ТВЧ производят низкий отпуск и обработку деталей, так же как и при пламенной поверхностной закалке.