39. Стадії дифузійного насичення поверхневого шару матеріалів

всі різновиди ХТО поділяють на дві групи: 1) дифузійне насичення неметалами: цементація (насичення вуглецем), ціанування (вуглецем і азотом), азотування (азотом); 2) дифузійне насичення металами (дифузійна металізація) - хромом, алюмінієм, кремнієм, титаном тощо. Найбільш поширене промислове використання знайшли методи насичення неметалами.

40. Цементація твердим карбюризатором

Цементація в твердому карбюризаторі Майже готові вироби, з припуском під шліфовку, укладають в металічні ящики і присипають твердим карбюризатором. Використовується деревне вугілля з домішками вуглекислих солей ВаСО₃, Na₂CO₃ в кількості 10…40%. Закриті ящики укладають в піч і витримують при температурі 930…950^oС.

За рахунок кисню повітря відбувається неповне згорання вугілля з утворенням окису вуглецю (СО), якийрозкладається з утворенням атомарного вуглецю за реакцією:

Атоми вуглецю, що утворилися адсорбуються поверхнею виробу і дифундують вглиб металу.

Недоліком даного способу є:

• Значні витрати часу (для цементації на глибину 0,1 мм витрачається 1 година);

• Низька продуктивність процесу;

• Громіздке обладнання;

• Складність автоматизації процесу;

Даний спосіб застосовується в дрібносерійному виробництві.

41. Технологічні параметри процесу цементації

Цементація - хіміко – термічна обробка, яка полягає в дифузійному насиченні поверхневого шару атомами вуглецю при нагріві до температури 900…950 ^oС.

Цементацію використовують для сталей з низьким вмістом вуглецю (до 0,25 %).

Більш високий вміст вуглецю призводить до виникнення значної кількості вторинного цементиту, який призводить у поверхневому шарі до підвищеної крихкості.

На практиці використовують цементацію в твердому та газовому карбюризаторі (навуглецьовуюче середовище).

Ділянки деталей, які не підлягають цементації, попередньо покриваються міддю (електролітичним способом) чи глиняною сумішшю.

42. Газова цементація

Процес здійснюється в печах з герметичною камерою, наповненою газовим карбюризатором.Атмосферавуглецевміщуючих газів включає азот, водень, водяні пари, які утворюють газ – носій, а також окис вуглецю, метан та інші вуглеводні, які є активними газами.

Глибина цементації визначається температурою нагріву та часом витримки.

Переваги способу:

• можливість отримання заданої концентрації вуглецю в шарі ( можна регулювати вміст вуглецю, змінюючи співвідношення складових, атмосферу газів);

• скорочення тривалості процесу за рахунок спрощення подальшої термічної обробки;

• можливість повної механізації і автоматизації процесу.

Спосіб застосовується в серійному та масовому виробництві.

43,Термічна обробка після цементації

Після цементації вироби піддають термообробці (гартуванню), що приводить до утворення мартенситної фази у поверхневому шарі виробу (гартування на мартенсит) з наступним відпуском для зняття внутрішніх напружень. Міцності і твердості поверхневий шар набуває тільки після гартування за рахунок мартенситної структури. Після термообробки (гартування з послідуючим відпусканням) цементована деталь піддається кінцевому механічному обробленню – шліфуванню до номінального розміру