Реклама Реклама Реклама

Для чего нужна цементация? Основные способы цементации. Технологические параметры и нюансы процесса цементации.
(Страница 2)



      Цементация в твердом карбюризаторе. При цементации в твердом карбюризаторе изделия укладывают в металлические ящики и засыпают специальной смесью, которая состоит из древесного угля (дуб или берёза) и солей (углекислого натрия, кальция или бария). Соли при цементации выступают в качестве катализатора и значительно ускоряют процесс. Соотношение компонентов, в карбюризаторе следующее: древесный уголь 70%-85%, соль 15-30%. Во время приготовления смеси древесный уголь высушивают (влажность не боле 7%) и измельчают до фракции 3-10мм. При этом важно удалить пыль и мелкие частицы из смеси. Соль либо добавляют в сухом виде в древесный уголь и тщательно перемешивают полученную смесь, либо предварительно разводят в воде, а затем поливают древесный уголь. Основным недостатком использования в карбюризаторе сухой соли, является вероятность появления на изделии после цементации светлых пятен. Этот дефект возникает из-за неоднородности состава смеси. Стоит отметить, что при приготовлении смеси вторым способом следует учесть тот факт, что некоторые соли (углекислый барий) плохо растворяются в воде.
      После приготовления карбюризатора детали укладываются в ящик и равномерно засыпаются готовой смесью. Заполненный ящик тщательно герметизируется огнеупорной глиной и подается в заранее нагретую печь (печь предварительно нагревается до температуры 700-8000С). После прогрева ящика (равномерный цвет), в печи поднимают температуру до 900-9500С. При таких значениях и проводится цементация. При нагреве из древесного угля выделяется углерод, который взаимодействует с воздухом и образует оксид углерода. В свою очередь из оксида углерода выделяются активные атомы углерода, которые поглощаются поверхностью детали. Скорость цементации в твёрдом карбюризаторе невысокая и составляет примерно 0,1мм толщины цементированного слоя за 1 час выдержки в печи.
      Газовая цементация. В данном случае карбюризатором является газ, содержащий углеводороды (СН4) или окись углерода (СО). Например, в качестве карбюризатора может быть использован природный газ. При нагреве такой газ разлагается и выделяет атомарный углерод необходимый для процесса цементации. При отсутствии газа часто используются жидкие карбюризаторы (керосин), содержащие в составе углеводороды. Жидкий карбюризатор вводится в полость печи. Внутри печи карбюризатор под воздействием высокой температуры начинает испаряться, при этом выделяя газ с необходимым содержанием углерода. Таким образом, жидкость становиться газовым карбюризатором.
      При газовой цементации детали помещаются в герметичную камеру печи, куда при достижении температуры 900-9500С подается карбюризатор. Продолжительность периода выдержки детали в печи зависит не только температуры цементации и от глубины цементированного слоя, но и от химического состава стали и активности карбюризатора. Скорость газовой цементации даже при постоянной температуре не является постоянной величиной. По мере увеличения глубины цементационного слоя скорость уменьшается. Средние значения скорости газовой цементации в зависимости от температуры и глубины слоя приведены в таблице.