Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

În timpul fabricării structurilor metalice trebuie să recurgă la diferite metode de tratare chimică-termică. Dintre acestea, cimentarea oțelului este destul de comună. Această metodă este remarcabilă prin faptul că poate fi utilizată în medii diferite la temperaturi relativ ridicate ale mediului de lucru.

Procesul de grosire a metalelor - informații generale

Tratamentul termic chimic sau cimentarea este o procedură în care produsele sunt expuse la temperaturi ridicate atunci când sunt plasate într-un mediu lichid, gazos sau solid, care se face pentru a le da o compoziție chimică modificată. Mai mult decât atât, acest efect asigură saturarea carbonului a stratului de suprafață al obiectelor prelucrate. Datorită unei astfel de procesări, este posibil să se asigure produse cu caracteristici de rezistență ridicată la uzură și duritate mărită. Este de remarcat că miezul acestor părți își păstrează vâscozitatea inițială.

Se observă eficacitatea metodei de cimentare, cu condiția ca lucrările să se realizeze cu oțeluri cu conținut scăzut de carbon, în care compoziția să nu depășească 0, 2%. Tratamentul termic asigură saturarea stratului de suprafață al pieselor și, pentru aceasta, acestea sunt plasate într-un mediu special selectat, care poate elibera ușor carbonul activ, unde temperatura este menținută în intervalul de la 850 până la 950 grade Celsius .

Crearea unor astfel de condiții de procesare vă permite să vă schimbați în plus față de compoziția chimică a elementului care este procesat și microstructura împreună cu compoziția de fază. Efectul pozitiv al acestui tratament este creșterea rezistenței, datorită caracteristicilor unei astfel de părți care nu diferă de produsele care au suferit o operație de stingere. Pentru obținerea celor mai bune rezultate, trebuie acordată o atenție deosebită calculului corect al timpului în care trebuie să se mențină piesa în mediul creat, precum și la alegerea temperaturii de cimentare.

O caracteristică a cimentării oțelului este că această procedură durează mult timp . Cel mai adesea, procesul de saturare a suprafeței și dăruirea proprietăților speciale are loc la o viteză de aproximativ 0, 1 mm pe o oră de expunere totală. Multe elemente trebuie să creeze un strat întărit cu o grosime mai mare de 0, 8 mm, ceea ce sugerează că acest tratament va dura cel puțin 8 ore. În prezent, tehnologia de cimentare a metalelor implică utilizarea mai multor mijloace media:

  • gaze;
  • paste;
  • solid;
  • soluții electrolitice;
  • în pat fluidizat.

De obicei, atunci când se alege un mediu pentru tratarea metalelor, se utilizează carburi și gaze solide.

Cimentarea metalului în mediu solid

Un amestec de carbonat de sodiu, bariu sau calciu cu cărbune este utilizat ca material pentru un carburi solid, care trebuie utilizat într-o formă de măcinat, reprezentat prin fracții de dimensiuni de aproximativ 3-10 mm . Mai mult, această bază trebuie să fie cusută pentru a îndepărta praful. Procedura obligatorie la care sunt supuse sărurile este măcinarea pentru a le da o stare pulverulentă, după care această masă este cernută printr-o sită.

Două metode principale pot fi folosite pentru a crea un amestec :

  • Componentele principale sunt sarea uscată și cărbunele, care trebuie amestecate bine între ele, astfel încât să fie posibilă reducerea la minim a riscului de pete în timpul tratamentului chimic-termic al oțelului;
  • Pe cărbunele preparate trebuie să turnați sare, amestecată cu apă înainte de dizolvare. Mai mult, masa creată pe baza acestor componente trebuie plasată pentru uscare și este optimă când umiditatea amestecului nu depășește 7%.

Dintre aceste tehnici, al doilea este cel mai preferat datorită calității superioare. Acest lucru se manifestă prin faptul că, cu ajutorul acestuia, puteți crea un amestec mai uniform pentru a satura suprafața cu carbon. În compoziția carburierului finit, ponderea cărbunelui reprezintă aproximativ 70-90%, restul fiind carbonatul de calciu și carbonatul de bariu .

Pentru cimentarea tare, se folosesc cutii unde se plasează carburizatorul. Cel mai bine este să folosiți o cutie corespunzătoare formei produselor prelucrate. Faptul este că acest lucru va contribui la îmbunătățirea calității stratului cimentat, în timp ce în același timp va fi posibil să se minimizeze timpul necesar pentru încălzirea recipientului. Este important să se asigure că nu există scurgeri de gaze: această problemă este rezolvată prin luciu peste cutiile cu lut și apoi acoperită cu capace sigilate.

Punctul important este că are sens să recurgem la varianta considerată de creare pentru utilizarea directă a unui container cu o formă specială în acele cazuri când este necesar să se prelucreze un număr mare de piese prin metoda chimico-termică. Dulapurile cele mai răspândite sunt de formă standard, care diferă în dimensiuni geometrice. Acest lucru face posibilă alegerea celor mai optime dintre acestea, care ia în considerare mai mult numărul de produse prelucrate și dimensiunea cuptorului.

În mod obișnuit, cutiile sunt fabricate pe bază de oțel rezistent la căldură sau cu căldură redusă. Mai mult, atunci când se prelucrează părți folosind un carburi solid, se urmează următoarea schemă:

  • Componentele care necesită saturație de carbon ar trebui plasate alternativ într-o cutie plină cu un amestec pre-preparat;
  • Apoi, cuptorul este pregătit pentru funcționare, pentru care este încălzit la o temperatură de 900-950 grade, apoi recipientul de lucru este plasat acolo;
  • Operația de încălzire a cutiei se realizează la o temperatură de 700 până la 800 de grade. Pentru a determina că cutiile sunt suficient de încălzite, poți să faci pe placa inferioară, care ar trebui să aibă o culoare uniformă;
  • În stadiul final, temperatura cuptorului este mărită la nivelul de 900-950 grade Celsius.

Crearea acestui regim de temperatură asigură condițiile de penetrare a difuziei în structura cristalină a metalului de carbon activ. Teoretic, această metodă poate fi utilizată și pentru tratarea termică chimică a clădirilor, iar comandanții individuali pot să facă față acestei sarcini pe cont propriu. Cu toate acestea, din punct de vedere al eficienței, un astfel de tratament efectuat acasă este caracterizat printr-o eficiență destul de scăzută, motiv pentru care este tratamentul îndelungat și necesitatea de a crea un regim cu temperaturi ridicate.

Amestecarea gazelor

Autorii materialelor teoretice, care dezvăluie esența unei astfel de cimentări, sunt S. Ilinski, N. Minkevici și V. Prosvirin. În același timp, prima experiență practică a avut loc la Zlatoust Combine, unde P. Anosov a supravegheat toate lucrările.

O caracteristică a acestei metode este folosirea mediului de gaze cu conținut de carbon, deoarece principalele echipamente de lucru sunt cuptoarele de încălzire hermetice . Dintre gazele artificiale cunoscute cel mai des se utilizează compoziția, care este rezultatul descompunerii produselor petroliere. Tehnologia fabricării sale prevede mai multe etape:

Este necesar să se ia un rezervor de oțel, să se încălzească și să se umple cu kerosen, apoi se trece la procesul de piroliză, care implică descompunerea kerosenului într-un amestec de gaze;

O anumită parte a gazului de piroliză (aproximativ 60%) este supusă crăpării, a cărei esență este redusă la o modificare a compoziției.

Un amestec de gaz cracat și piroliză pură este baza cu care se efectuează tratamentul chimic-termic, asigurând îmbogățirea cu carbon. Este necesar să se producă gaz cracat pentru motivul că, în cazul utilizării unei singure compoziții de piroliză, adâncimea cimentării oțelului este mică, iar piesele de prelucrat sunt acoperite cu o cantitate mare de funingine, care este dificil de îndepărtat.

Ca echipamente pentru cimentarea gazelor, se utilizează cuptoare de transport cu flux continuu sau unități staționare. Detaliile care necesită caracteristici mai durabile sunt plasate în mufla cuptorului și, după închidere, aduc temperatura interioară la 950 de grade. Apoi încep să hrănească gazul pregătit acolo. Dintre avantajele acestei proceduri, care diferă pe fundalul prelucrării produselor folosind un carburi solid, este necesar să se distingă următoarele:

  • crearea condițiilor mai confortabile pentru personal;
  • reducerea timpului necesar pentru efectuarea procesării, care se realizează datorită reducerii timpului necesar pentru menținerea pieselor și a absenței necesității preparării pe termen lung a carburierului pe bază de cărbune.

Cimentarea în carburatoare mai puțin populare

Într-o situație în care este necesar să se efectueze un tratament termic chimic al oțelului 20, 15, precum și oțelurile aliate cu un conținut redus de carbon, se vor folosi următoarele carburizatoare.

Soluție de electroliți

Esența acestei metode este folosirea efectului anodic, datorită căruia este posibil să se îmbogățească produsele cu dimensiuni mici utilizând electroliți cu carbon multicomponent. Prelucrarea acestor piese necesită crearea unui regim de temperatură cuprins între 450-1050 grade și o tensiune de 150-300 V. Operațiunea obligatorie este introducerea sucului, a acetonului, a glicerinei în electrolit, precum și a substanțelor individuale care încorporează carbon.

Pat fluid

În structura sa, aceasta are forma unui flux ascendent de metan și endogas, care "perforează" particule mici de corund, distribuite pe grila de distribuție a gazului.

paste

Utilizarea unui astfel de carburier pentru prelucrarea produselor implică crearea unui strat de pastă pe suprafața unei părți de oțel care trebuie îmbogățită cu carbon, uscarea ulterioară și încălzirea cu curent de frecvență înaltă sau industrială . Este demn de remarcat faptul că prelucrarea piesei nu trebuie completă numai cu cimentare. Operația recomandată aici este de a încălzi oțelul sub formă de călire. De asemenea, un efect pozitiv este obținut prin măcinarea metalelor.

concluzie

Destul de des, anumite structuri trebuie să aibă caracteristici de rezistență îmbunătățite, pentru ca aceștia să-și poată îndeplini cu succes sarcina stabilită pentru ei. Acest lucru este rezolvat prin utilizarea diferitelor metode de procesare, dintre care cimentarea metalică este destul de eficientă. În același timp, pentru a obține rezultatul necesar, trebuie luate în considerare caracteristicile importante ale acestui proces.

În plus față de alegerea corectă a mediului de lucru, este important să se urmeze tehnologia unei astfel de procesări pentru cimentarea metalelor. La urma urmei, cea mai mică greșeală poate afecta negativ compoziția chimică a produsului, ceea ce poate reduce în continuare durata de viață a structurii în care va fi utilizată. Din acest motiv, este important să se acorde atenție fiecărui moment, evitându-se abateri de la normele și reglementările existente privind tratarea chimică și termică a pieselor metalice.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie:

Prelucrarea metalelor