Цементирование стали. Разновидности, цель и режимы обработки, характеристики, область применения.

Процесс насыщения поверхности изделия углеродом. Цементация повышает тверость и износостойкость поверхности детали при сохранении вязкости сердцевины. Различают твердую и газовую цементацию.

Процесс твердой цементации является мало производительным и занимает не один десяток часов. Это связанно с тем, что значительная часть времени тратится на прогрев ящика до заданной температуры т.к. корбюризатор является не теплопроводным веществом.

Эффективнее способ газовой цементации.

Окончательные свойства формируются после термической обработки. Термообработка обеспечивает измельчение зерна неизбежно выросшего в процессе выдержки при высокой температуре. Устранение цементной сетки.

Термообработка заключается в закалке с температурой 820–840 градусах Цельсия и низком отпуске при температурах 60–64HRC, легированных 57–60HRC.

Маленькая твердость после ХТО легированных сталей обусловлена повышенным содержанием в структуре аустенита остаточного, для утранения которого после закалки, иногда проводят обработку холодом.

Для цементироания применяют стали с низким содержанием углерода 0.15–0.25%.

Азотирование стали. Цель и режимы обработки, характеристики. Область применения.

Это насыщение поверхности детали азотом.

Азотирование проводят в специальных газовых печах, куда помещают детали, а затем подается диссоциированный аммиак, т.е. проходит распад аммиака. Температура азотирование 520-550º С, т.е. она не высокая. Поэтому азотирование можно проводить после окончаний термообработки, например, после закалки и высокого отпуска. Это позволяет подвергать азотированию уже готовые детали, прошедшие обработку резанием, шлифованием.

Низкая температура азотирования не позволяет получить глубокого насыщения поверхностей. Поэтому обычная толщина азотированного слоя 0,3 – 0,5 мм, а продолжительность процесса в 2-3 раза превышает продолжительность цементации.

Для повышения эффекта износостойкости стали подвергаемые азотированию обычно содержат Cr,Al, Mo. Эти элементы дополнительно повышают твердость и износостойкость поверхности.

Преимущества:

Проводится после окончательной термообработки, поэтому не требует дополнительных припусков.

Более высокая твердость и износостойкость.

Более высокая устойчивая прочность деталей.

Более высокая коррозионная стойкость.

Более высокая рабочая температура 400-450º С.

Недостатки:

Более тонкий слой.

Более длительный процесс, требующий сложного оборудования, производительность           меньше.

Диффузионная металлизация стали. Методы и режимы обработки, характеристики, область применения.

При насыщении поверхности детали металлами происходит образование твердых ресурсов по типу замещения, т.е. атомы основного компонента замещаются в кристаллической решетке атомами легирующего элемента. Процесс диффузии по типу замещения идет гораздо медленнее, чем по механизму внедрения. Поэтому процесс диффузионной металлизации требует более высоких температур и длительных выдержек. Наиболее часто применяют насыщение поверхности Al, Cr, Ti, Zn.

Аллитирование.

Применяют для стальных и никелевых деталей с целью повышения жаростойкости поверхности, образуются Al2O3. Аллитирование можно проводить двумя способами:

Аллитирование из порошковой смеси

Погружение детали в расплав Аl, выдержка в ванне и затем нагрев до рабочей температуры аллитирования.

Хромирование применяют с разными целями:

Для малоуглеродистых сталей с содержанием С<0,4%, с целью повышения коррозионной стойкости поверхности. %С > 0,41% - средне или высоко углеродная сталь. В этом случае хромирование применяют для повышения твердости и износостойкости поверхности.

Титанирование.

Насыщение Ti повышает коррозионную стойкость. Насыщение Ti проводят из порошковых смесей FeTi.

Цинкование.

Защищает от коррозии.