Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

По време на производството на метални конструкции трябва да прибегне до различни методи на химико-топлинна обработка. Сред тях циментирането на стоманата е доста често срещано явление. Този метод е забележителен с това, че може да се използва в различни среди при относително високи температури на работната среда.

Процес на фугиране на метали - обща информация

Химическата топлинна обработка или циментация е процедура, при която продуктите се излагат на висока температура, когато се поставят в течна, газова или твърда среда, което се прави, за да им се даде модифициран химичен състав. Освен това, този ефект осигурява въглеродно насищане на повърхностния слой на обработените обекти. Поради такава обработка е възможно да се осигурят продукти с високи характеристики на износоустойчивост и повишена твърдост. Трябва да се отбележи, че сърцевината на тези части запазва първоначалния си вискозитет.

Ефективността на метода на циментиране се наблюдава при условие, че работата се извършва с нисковъглеродни стомани, в чийто състав делът на въглерода не надвишава стойността от 0, 2%. Топлинната обработка осигурява насищане на повърхностния слой на частите и за това те се поставят в специално избрана среда, която лесно може да освободи активен въглен, където температурата се поддържа в диапазона от 850 до 950 градуса по Целзий .

Създаването на такива условия на обработка ви позволява да променяте в допълнение към химичния състав на обработвания елемент и микроструктурата заедно с фазовия състав. Положителният ефект от тази обработка е да се повиши якостта, тъй като характеристиките на такава част не се различават от продуктите, които са претърпели охлаждаща операция. За най-добри резултати трябва да се обърне специално внимание на правилното изчисляване на времето, през което част трябва да се поддържа в създадената среда, както и на избора на температурата на циментацията.

Особеност на циментацията на стоманата е, че тази процедура отнема много време . Най-често процесът на насищане на повърхността и придаването му на специални свойства се осъществява при скорост от около 0, 1 mm за един пълен час експозиция. Много елементи трябва да създадат втвърден слой с дебелина повече от 0, 8 mm, което предполага, че това лечение ще отнеме поне 8 часа. В момента технологията на металоцементацията включва използването на няколко медии:

  • газ;
  • поставете;
  • твърдо вещество;
  • електролитни разтвори;
  • кипящ слой.

Обикновено при избора на среда за обработка на метал се използват газови и твърди карбонизатори.

Циментиране на метал в твърда среда

Смес от натриев карбонат, барий или калций с въглен се използва като материал за твърд карбуризатор, който трябва да се използва в земна форма, представен с фракции с размер около 3-10 mm . Освен това тази основа трябва да се пресява, за да се отстрани прахът. Задължителната процедура, на която са подложени солите, се смила, за да им се придаде прахообразно състояние, след което тази маса се пресява през сито.

Могат да се използват два основни метода за създаване на смес :

  • Основните компоненти са суха сол и въглища, които трябва да бъдат смесени напълно, така че ще бъде възможно да се сведе до минимум рискът от петна по време на химико-термичната обработка на стомана;
  • На подготвения въглен трябва да налеете сол, предварително смесена с вода, преди да се разтвори. Освен това, масата, създадена на базата на тези компоненти, трябва да бъде поставена за сушене и е оптимална, когато влажността на сместа не надвишава 7%.

От тези техники, втората е най-предпочитана поради по-високото си качество. Това се проявява във факта, че с негова помощ можете да създадете по-еднаква смес за насищане на повърхността с въглерод. В състава на готовия карбуризатор делът на дървените въглища е около 70-90%, а останалите са калциев карбонат и бариев карбонат .

За твърдо циментиране се използват кутии, където се поставя карбуризаторът. Най-добре е да се използва кутия, съответстваща на формата на обработените продукти. Факт е, че това ще помогне за подобряване на качеството на циментирания слой, като в същото време ще бъде възможно да се сведе до минимум времето, необходимо за загряване на контейнера. Важно е да се гарантира, че няма изтичане на газове: този проблем се решава чрез премазване на кутиите с глина, след което се покрива с херметизирани капаци.

Важното е, че има смисъл да се прибегне до разглеждания вариант на създаване за директно използване на контейнер със специална форма в случаите, когато е необходимо да се обработи голям брой части чрез химико-термичния метод. Най-разпространените кутии са от стандартна форма, които се различават по геометрични размери. Това дава възможност да се избере от тях най-оптималната опция, която най-много отчита броя на преработените продукти и размера на пещта.

Обикновено кутиите са направени на базата на нисковъглеродна или топлоустойчива стомана. Освен това при обработката на части с твърд карбуризатор се следва следната схема:

  • Части, изискващи насищане с въглерод, трябва да се поставят последователно в кутия, пълна с предварително приготвена смес;
  • След това пещта се подготвя за работа, за която се нагрява до температура от 900-950 градуса, след което работният контейнер се поставя там;
  • Операцията за загряване на кутията се извършва при температура от 700 до 800 градуса. За да се определи, че кутиите се отопляват достатъчно, можете на долната плоча, която трябва да има еднакъв цвят;
  • На последния етап температурата на пещта се повишава до ниво от 900-950 градуса по Целзий.

Създаването на този температурен режим осигурява условия за проникване на дифузия в кристалната структура на метала на активния въглен. Теоретично, този метод може да се използва и за химико-термична обработка на сгради, а отделните майстори са в състояние да се справят с тази задача сами. Въпреки това, по отношение на ефективността, такова лечение, което се извършва у дома, се характеризира с доста ниска ефективност, причината за която е продължителното лечение и необходимостта от създаване на режим с висока температура.

Газиране

Авторите на теоретичните материали, които разкриват същността на това циментиране, са С. Илински, Н. Минкевич и В. Просвирин. В същото време първият практически опит се състоя на Златоустовския комбинат, където П. Аносов ръководи цялата работа.

Характерно за този метод е използването на околната среда от въглерод-съдържащи газове, тъй като основното работно оборудване са херметични пещи за отопление . Сред известните изкуствени газове най-често се използва съставът, който е резултат от разлагането на петролните продукти. Технологията на нейното производство предвижда няколко етапа:

Необходимо е да се вземе стоманен резервоар, да се загрее и напълни с керосин, след което да се пристъпи към процеса на пиролиза, който включва разграждането на керосина в смес от газове;

Определена част от пиролизния газ (около 60%) се подлага на напукване, чиято същност се свежда до промяна в състава.

Смес от крекинг газ и чиста пиролиза е основа, с която се извършва химично-термична обработка, осигуряваща обогатяване на въглерода. Необходимо е да се произведе газ с крекинг поради причината, че в случай на използване на един единствен състав на пиролиза, дълбочината на циментирането на стоманата е малка и обработваните детайли са покрити с голямо количество сажди, което е трудно да се отстрани.

Като оборудване за газифициране се използват непрекъснати поточни конвейерни пещи или стационарни агрегати. Детайли, които трябва да се дадат по-трайни характеристики се поставят в пещта муфел, и след затваряне те донесе вътрешната температура до 950 градуса. След това започват да захранват готовия газ. От предимствата на тази процедура, която се различава на фона на обработката на продукти с твърд карбуризатор, е необходимо да се разграничи следното:

  • създаване на по-комфортни условия за персонала;
  • намаляване на времето, необходимо за извършване на обработката, което се постига поради намаляването на времето, необходимо за задържане на частите и липсата на необходимост от дългосрочно приготвяне на карбуризатора на базата на въглища.

Циментиране в по-малко популярни carburizers

В ситуация, в която е необходимо да се извърши химико-термична обработка на стомана 20, 15, както и легирани стомани с ниско съдържание на въглерод, могат да се използват следните карбуризатори.

Електролитен разтвор

Същността на този метод е да се използва анодният ефект, поради което е възможно да се обогатяват продукти с малки размери, като се използват многокомпонентни въглеродни електролити. Обработката на тези части изисква създаването на температурен режим в диапазона от 450-1050 градуса и напрежение 150-300 V. Задължителна операция е въвеждането на захароза, ацетон, глицерин в електролита, както и отделни вещества, включващи въглерод.

Течен слой

В своята структура тя има формата на нагоре поток от метан и ендогаз, който "пробива" малки частици корунд, разпределени по разпределителната мрежа на пещния газ.

пасти

Използването на такъв карбуризатор за преработка на продукти предполага създаването на слой от паста върху повърхността на стоманена част, която трябва да бъде обогатена с въглерод, последващото му сушене и нагряване с висок или промишлен честотен ток . Заслужава да се отбележи, че при едно циментиране обработката на частта не трябва да бъде завършена. Препоръчителната операция тук е да се нагрява стоманата под формата на закаляване. Положителен ефект се постига и чрез смилане на метал.

заключение

Много често някои структури трябва да получат повишени характеристики на силата, за да могат успешно да изпълнят задачата, която им е поставена. Това се решава с помощта на различни методи на обработка, сред които металоцементацията е доста ефективна. В същото време, за да се получи необходимия резултат, е необходимо да се вземат предвид важните характеристики на този процес.

В допълнение към правилния избор на работна среда е важно да се следва технологията на такава обработка за металоцементация. В крайна сметка, най-малката грешка може да повлияе неблагоприятно на химичния състав на продукта, което може допълнително да намали експлоатационния живот на структурата, в която ще се използва. Поради тази причина е важно да се обърне внимание на всеки момент, като се избягват отклонения от съществуващите правила и разпоредби относно химическата и топлинна обработка на металните части.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Металообработване