Процесс цементации в кипящем слое проходит в атмосфере эндогаза с добавкой метана. Кипящий слой представляет собой гетерогенную систему, в которой за счёт проходящего потока газа через слои мелких (0,05-0,20 мм) частиц (чаще корунда) создаётся их интенсивное перемешивание, что внешне напоминает кипящую жидкость.
В основном для обработки берется газ, полученный после распада нефтяных продуктов. Чтобы его получить, в разогретую емкость из стали наливают керосин. Он начинает испаряться, модифицируясь в газ. Позже добытый газ крекируют.
Процедуру цементации сплава проводят в стационарных либо методических видах печей.
Для чего нужна цементация?
Целью цементации является получение твердой износостойкой поверхности, что достигается обогащением поверхностного слоя углеродом до концентрации 0,8–1,2 % и последующей закалкой с низким отпуском. Цементация и последующая термическая обработка одновременно повышают износостойкость и предел выносливости.
Цементация – химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя атомами углерода при нагреве до температуры 900…950 C0. Цель цементации — обогатить поверхностный слой детали углеродом до концентрации 0,8—1,1% и получить, после закалки, высокую твердость поверхностного слоя при сохранении пластичной сердцевины.
Какие стали используют для цементации?
- Какие материалы подвергаются цементации? Цементации подвергают стали с низким содержанием углерода (до 0,25 %) или легированные низкоуглеродистые стали марок: 20Г, 20Х, 20ХФ, 12ХНЗА, 20Х2Н4А, 18ХГТ, 18Х2Н4ВА, 20ХГНР и др.
- Свойства металла после обработки.
- Свойства металла после обработки.
- Выводы.
Что происходит при цементации?
Цементация металла – это вид термической обработки металлов с использованием дополнительного химического воздействия. Атомарный углерод внедряется в поверхностный слой, тем самым его насыщая. Насыщение стали углеродом, приводит к упрочнению обогащенного слоя.
Ементация — это обработка деталей в науглероживающей ат-мосфере при высокой температуре (обычно 850…950 °C), ре-зультатом которой является повышение содержания углеро-да в поверхностном слое изделия.
Чем отличается цементация от закалки?
В чем разница между закалкой и цементацией стали
Если сравнить оба варианты, то первым бросающимся в глаза различием будет обращение с обрабатываемыми изделиями. При закалке детали обрабатываются поочередно, а при цементации можно говорить об одновременной большого количества деталей.
Цементации подвергают низкоуглеродистые (обычно до 0.25 % C) и легированные стали. Зака́лка — вид термической обработки материалов (металлы, их сплавы, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки, т. е. полиморфного превращения, либо температуры, при которой в матрице растворяются фазы, существующие при низкой температуре), с последующим быстрым охлаждением. для ножей – только закалка.
Чем характеризуется глубина цементации?
Вначале его поддерживают высоким, обеспечивающим получение в поверхностном слое концентрации углерода 1,3-1,4%, а затем его снижают для получения в этом слое оптимального содержания углерода 0,8%. Глубина цементации определяется температурой нагрева и временем выдержки.
Глубина цементации (h) – расстояние от поверхности изделия до середины зоны, где в структуре имеются одинаковые объемы феррита и перлита (h = 1-2 мм). Степень цементации – среднее содержание углерода в поверхностном слое (обычно, не более 1,2 %).
В чем различия цементации и нитроцементации?
Цементацией называется процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом. Нитроцементацией стали называют процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом в газовой или жидкостной среде.
Ее также именуют нитроцементацией. Ее проводят в газе или жидкости. Высокотемпературная процедура позволяет избежать деформации. Диффузионная металлизация. Она предполагает обогащение поверхностей другими химическими элементами. В отличие от цементации замещающий слой получается несколько раз тоньше из-за медленно протекающей диффузии. Его выполняют при подогреве до 1000-1200⁰. Процесс требует длительного времени.
В чем разница между отжигом и нормализацией?
В сравнении с отжигом, нормализация – процесс более короткий и более производительный. 4. Отжиг. Представляет собой операцию термической обработки, заключающуюся в нагреве стали, выдержке при данной температуре и последующем медленном охлаждении вместе с печью.
Отличие нормализации от отжига для сталей заключается только в скорости охлаждения. В результате нормализации получается более тонкое строение эвтектоида (тонкий перлит или сорбит), уменьшаются внутренние напряжения, устраняются многие пороки, возникшие в процессе предшествующих обработок изделий.
Что такое отпуск стали?
О́тпуск — технологический процесс, заключающийся в термической обработке закалённого на мартенсит сплава или металла, при которой основными процессами являются распад мартенсита, а также полигонизация и рекристаллизация.
Что такое закалка и отжиг?
Закалка и отжиг сталей — это процессы термической обработки, которые изменяют физические и химические свойства металлов, чтобы подготовить их к производству.
Зака́лка, или закаливание, — вид термической обработки материалов (металлы, сплавы металлов, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической точки (температуры изменения типа кристаллической решетки, то есть полиморфного превращения, либо температуры, при которой в матрице растворяются фазы, существующие при низкой температуре), с последующим быстрым охлаждением.найдено на ru.m.wikipedia.org
О́тжиг — вид термической обработки, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержке в течение определенного времени при этой температуре и последующем, обычно медленном, охлаждении до комнатной температуры.найдено на ru.m.wikipedia.org
Что такое закалка в материаловедении?
Закалка стали – процесс термообработки, в результате которого сталь нагревается до критической температуры и быстро охлаждается. Цель такой обработки – повышение твердости и прочности детали с уменьшением ее пластичности.
В чем заключается отжиг и нормализация?
Нормализация является процессом отжига с целью вернуть материал в нормальное состояние – без внутренних напряжений и с однородным распределением углерода. Для этого поддерживается высокая температура до полного превращения стали в аустенит с последующим охлаждением на воздухе.
Нормализа́ция (нормализацио́нный о́тжиг) — вид термической обработки, заключающийся в нагреве до определённой температуры, выдержке и последующем охлаждении. Данный вид применяется преимущественно при термообработке стали. Также применяется при термообработке чугуна, сплавов меди и некоторых других сплавов.
Чем отличается Нитроцементация от цианирования?
Одновременное насыщение поверхности стали углеродом и азотом называют цианированием или нитроцементацией. Процесс проводят либо в расплавленных солях, содержащих цианистую группу СN, либо в газовой среде. В первом случае процесс называется цианированием, во втором – нитроцементацией.
Нитроцементация отличается от газовой цементации более низкой температурой процесса, меньшим деформированием и короблением изделий, обеспечивает получение упрочненных слоев с более высоким сопротивлением изнашиванию и коррозии. Цианирование — в расплавленных солях, содержащих группу «Сn».
Чем отличается цементация от азотирования?
Азотированию обычно подвергаются детали, работающие на трение в агрессивных средах и при высоких температурах. Цементация – это процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом.
В отличие от цементационного процесса, его можно применить к готовым изделиям, которые прошли термическую закалку с высоким отпуском и отшлифованы до окончательных форм. После азотирования детали полностью готовы к чистовой полировке и другой обработке. Азотированию обычно подвергаются детали, работающие на трение в агрессивных средах и при высоких температурах. Цементация – это процесс насыщения поверхностного слоя стали углеродом.
Для чего применяется азотирование?
Азотирование стали — насыщение поверхности стальных деталей азотом для повышения твердости, износоустойчивости и коррозионной стойкости. Так же при качественном процессе ионно-плазменного азотирования шлифованные поверхности приобретают лучшие триботехнические свойства — то есть уменьшается коэффициент трения.
Для чего нужна цементация стали?
Целью цементации является получение твердой износостойкой поверхности, что достигается обогащением поверхностного слоя углеродом до концентрации 0,8–1,2 % и последующей закалкой с низким отпуском. Цементация и последующая термическая обработка одновременно повышают износостойкость и предел выносливости.
Что происходит после цементации?
После цементации изделия подвергают термообработке, приводящей к образованию мартенситной фазы в поверхностном слое изделия (закалка на мартенсит) с последующим отпуском для снятия внутренних напряжений. Способы цементации: в твёрдом карбюризаторе
Структура стали после цементации в своей основе не изменяется. Меняется только поверхностный слой, куда проникает углерод. При этом процентное содержание последнего по глубине слоя не одинаково. Оно больше к поверхности, и меньше в глубине. Часто этот процесс используют для упрочнения низкоуглеродистых сталей.
Где применяют цементацию?
Одна из них – цементация. Применяется данная технология для сталей малоуглеродистых и легированных, содержание элемента «С» в которых не превышает 0,25%. Назначение – повышение таких характеристик сплава, как износостойкость, прочность, твердость.
Цементация широко применяется в различных областях машиностроения (например, при изготовлении трансмиссий, шестерен, поршневых пальцев, отвалов плугов и пр.), в авто -тракторостроении и в инструментальном деле. Сущность цементации науглероживанием заключается в получении из цементационной смеси при высоких температурах окиси углерода и иногда соединений углерода с азотом, затем в образовании активных атомов углерода и наконец в диффузии последнего в решетку γ-железа.
Что такое карбюризатор?
КАРБЮРИЗАТОР — (от английского carburize обогащать углеродом) углеродосодержащие вещества (твердые, газообразные или жидкие), способные при определенных условиях отдавать углерод другому веществу. Применяют, например, для поверхностного науглероживания изделий… … Металлургический словарь
Карбюризаторы предназначены для введения недостающего углерода в жидкий металл, выплавляемый в типовых металлургических печах, или подачи его (карбюризатора) на зеркало металла в момент разлива последнего.
Для чего проводят закалку стали?
Закалка повышает прочность конструкционных сталей, придает твердость и износостойкость инструментальным сталям. Режимы закалки определяются скоростью и температурой нагрева, длительностью выдержки при этой температуре и особенно скоростью охлаждения. Выбор температуры закалки.
Для повышения их твёрдости и
ЗАКА́ЛКА, термич. обработка материалов (изделий) для повышения их твёрдости и прочности; осуществляется путём нагревания и последующего быстрого охлаждения с целью фиксации высокотемпературного состояния материала. З. в осн. подвергают сплавы металлов (напр., сталь, алюминиевые и титановые сплавы) и стекло.
Как называется обработка состоящая в насыщении поверхности стали углеродом?
Цементацией называется процесс насыщения поверхностного слоя стальных изделий углеродом. Цементация осуществляется с целью получения высокой твердости на поверхности изделия при сохранении вязкой сердцевины, она способствует повышению износостойкости и предела выносливости.
Что такое химико термическая обработка сплавов?
Химико-термическая обработка металлов — нагрев и выдержка металлических (а в ряде случаев и неметаллических) материалов при высоких температурах в химически активных средах (твёрдых, жидких, газообразных).
Химико-термической обработкой называется процесс поверхностного насыщения стали различными элементами, путем их диффузии из внешней среды при высокой температуре. Цель химико-термической обработки-поверхностное упрочнение металлов и сплавов и повышение их стойкости против воздействия внешних агрессивных сред при нормальной и повышенной температурах.
Что включает в себя диффузионное насыщение металлами?
Диффузио́нное насыще́ние мета́ллами — поверхностное насыщение стали алюминием, хромом, цинком, кремнием и другими элементами. Один из методов упрочнения материалов.
Как называется химико термическая обработка?
Химико-термическая обработка (ХТО) – сочетание химического и термического воздействия с целью изменения состава, структуры и свойств поверхностного слоя детали в необходимом направлении.
Для чего проводят азотирование?
Азотирование стали — насыщение поверхности стальных деталей азотом для повышения твердости, износоустойчивости и коррозионной стойкости. Так же при качественном процессе ионно-плазменного азотирования шлифованные поверхности приобретают лучшие триботехнические свойства — то есть уменьшается коэффициент трения.
Для чего проводится отпуск стали и какие знаете виды отпуска?
Отпуском называется операция термической обработки, состоящая в нагреве закаленной стали до температуры ниже критической АC1, выдержке при этой температуре и последующем медленном или быстром охлаждении. Цель отпуска — устранить или уменьшить напряжения в стали, повысить вязкость и понизить твердость.
Как правило, отпуск проводят для изделий из предварительно закаленной стали. Отпуск сталей выполняют путем нагрева заготовки до определенной температуры в специальной печи, с последующим медленным ее охлаждением в той же печи, или в нагретой жидкости. Цель этого вида термической обработки – формирование более однородной по структуре массы, физические свойства которой становятся более постоянными и предсказуемыми.
Для чего нужна нормализация стали?
Нормализация (нормализационный отжиг) углеродистой стали – термическая операция, после которой устраняются крупнозернистые элементы и неровности в структуре металла, появляющиеся в результате литья, прокатки, ковки, штамповки, снижаются внутренние напряжения.
Нормализация применяется для исправления структуры перегретой стали, снятия внутренних механических напряжений, разрушения карбидной сетки, улучшения обрабатываемости конструкционных низколегированных и малоуглеродистых сталей, а также как предварительная операция для увеличения глубины прокаливаемости углеродистых и инструментальных сталей.
Что такое цианирование стали недостатки цианирования?
Цианированием называют один из видов химико-термической обработки стали. Суть данного метода состоит в насыщении металлических поверхностей азотом и углеродом в температурном диапазоне от 530 до 950°С. По технологии это напоминает совмещение азотирования и цементации.
Цианирование (сталелитейное производство). Циани́рование в сталелитейном производстве — процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стали одновременно углеродом и азотом при температурах 820-950° C в расплаве цианида натрия или других солей с тем же анионом. Процесс проводят для получения слоя небольшой толщины 0,15-0,35 мм при температуре 820—860° C в ваннах. Продолжительность процесса составляет 30-90 минут в зависимости от толщины слоя.
Что повышает азотирование детали?
Азотирование сильно повышает твердость поверхностного слоя, его износостойкость, предел выносливости, коррозионные свойства в атмосферной среде, воде и т.
Азотирование – процесс насыщения поверхностного слоя детали азотом, с целью повышения твёрдости, износоустойчивости, предела усталости и коррозионной стойкости. Процесс азотирования. Для азотирования используется специальная муфельная печь с герметически закрывающейся дверцей и возможностью создавать внутри температуру 600–500 градусов по Цельсию.
В чем заключается химико термическая обработка сталей и сплавов?
Химико-термическая обработка металлов — нагрев и выдержка металлических (а в ряде случаев и неметаллических) материалов при высоких температурах в химически активных средах (твёрдых, жидких, газообразных).
Химико-термическая обработка (ХТО) металлов и сплавов заключается в нагреве и выдержке их при высокой температуре в активных средах, в результате чего изменяются химический со-став, структура и свойства поверхностных слоев металлов и сплавов.
Какие стали подходят для азотирования?
Нитриды железа обладают сравнительно невысокой твердостью и незначительно повышают ее в стали. Следовательно, для азотирования применяют легированные стали, содержащие алюминий, хром и молибден, такие как 38ХМЮА, 18Х2Н4ВА и др.
Следовательно, для азотирования применяют легированные стали, содержащие алюминий, хром и молибден, такие как 38ХМЮА, 18Х2Н4ВА и др. Азотированию подвергают также детали из коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сталей, работающих на трение в агрессивных средах и при высоких температурах; матрицы и пуансоны для горячей штамповки, пресс-формы из инструментальных сталей для литья под давлением (Х12Ф1, ЗХ2В8Ф и др.); пружины из сталей 50ХФА, 60С2.
Как происходит процесс азотирования?
Азотирование — это насыщение поверхности стали азотом. Процесс осуществляется в среде аммиака в интервале температур 480… 560 ºС. При таких температурах происходит диссоциация аммиака с образованием атомарного азота (2NH3 → 2N + ЗН2), который диффундирует в поверхностные слои детали.
Что такое цианирование золота?
ЦИАНИРОВАНИЕ — (1) процесс извлечения золота и серебра из руд путём их выщелачивания в растворах цианидов, чаще всего NaCN.
Цианирование золота (также известное как цианидный процесс или процесс Макартура-Форреста)-гидрометаллургический метод извлечения золота из низкосортной руды путем превращения золота в водорастворимый координационный комплекс.
Какие стали подвергаются нитроцементации?
Нитроцементации обычно подвергают легированные стали с содержанием углерода до 0,25 %. Продолжительность процесса 4–10 ч. Толщина нитроцементованного слоя составляет 0,2–0,8 мм.
Чем насыщают сталь при Цианировании?
При высокотемпературном цианировании металл насыщается в большей степени углеродом, чем азотом, а при низкотемпературном цианировании — в большей степени азотом, чем углеродом.
Цианирование, целью которого является насыщение поверхностных слоев стали азотом и углеродом, представляет собой одну из разновидностей такой технологической операции, как нитроцементация. По сравнению с обычной цементацией, этот метод обработки стали является более эффективным, так как позволяет придавать стальным изделиям особые механические свойства.
В чем заключается цементация стали?
Цемента́ция ста́ли — поверхностное диффузионное насыщение стали углеродом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости.
Для чего применяется цементация?
Одна из них – цементация. Применяется данная технология для сталей малоуглеродистых и легированных, содержание элемента «С» в которых не превышает 0,25%. Назначение – повышение таких характеристик сплава, как износостойкость, прочность, твердость.
Цемента́ция ста́ли — поверхностное диффузионное насыщение стали углеродом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости. Цементации подвергают низкоуглеродистые (обычно до 0,25 % C) и легированные стали, процесс в случае использования твёрдого карбюризатора проводится при температурах 900—950 °С, при газовой цементации (газообразный карбюризатор) — при 850—900 °С.
В чем суть процесса цементации железного изделия?
Сущность процесса цементации
Смысл любых методов химико-термической обработки металлов, к числу которых относится и цементация стали, заключается в том, что изделие нагревают до высокой температуры в специальной среде (жидкой, твердой или газообразной).
Какие стали можно отнести к Цементуемым?
Цементуемые стали. Это углеродистые и легированные стали, содержащие до 0,3 % С, для них основным способом упрочнения является цементация или нитроцементация. Детали, изготовленные из этих сталей, подвергают цементации; закалке, технология которой назначается в зависимости от эксплуатационных требований к детали (см.
К цементуемым относятся малоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,1-0,25%. Эти стали используются для изготовления деталей, которые в процессе работы подвергаются интенсивному изнашиванию и от которых требуются высокие механические свойства (сопротивление статическим и динамическим нагрузкам и усталости) – зубчатые колеса, кулачки, валики, поршневые пальцы, втулки и т.п.
Какие стали подвергаются Цианированию?
Цианированию подвергают углеродистые и легированные стали.
Цианирование — процесс одновременного насыщения поверхности детали углеродом и азотом. Этот процесс применяют для повышения твердости, износостойкости и предела выносливости поверхностного слоя. Цианированию подвергают детали из конструкционных низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей, а также детали из нержавеющих сталей и инструмент, изготовленный из быстрорежущих сталей.
В чем сущность нитроцементации стали?
Нитроцемента́ция ста́лей — процесс насыщения поверхности стали одновременно углеродом и азотом при 700—950 °C в газовой среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. Наиболее часто нитроцементация проводится при 850—870 °С.
Что лучше азотирование или цементация?
Преимущества азотирования.
Это важное преимущество азотированных деталей перед цементованными, которые могут сохранять высокую твердость лишь до 200—250°С. · Азотирование повышает устойчивость стали к коррозии. · После азотирования не требуется закалка, температура процесса на 350—400°С ниже, чем при цементации.
2. Азотирование обеспечивает более высокую поверхностную твердость детали (HV 1200) по сравнению с процессом цементации (HV 900). 3. Толщина азотированного слоя (0,3 – 0,5 мм) меньше, чем толщина слоя, полученного цементацией (1,5 – 2 мм). Поэтому азотируемые детали выдерживают меньшие нагрузки, чем детали, подвергнутые цементации. 4. Время азотирования (~ 60 час) больше времени цементации (~ 10 час).
Как называется химико термическая обработка состоящая в насыщении поверхности стали углеродом?
Цементация — процесс поверхностного насыщения стальных деталей углеродом. Цель цементации получить детали с вязкой сердцевиной и твердой поверхностью.
Цементация
Цементация– химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя атомами углерода при нагреве до температуры 900…950 o С. Цементации подвергают стали с низким содержанием углерода (до 0,25%). Нагрев изделий осуществляют в среде, легко отдающей углерод. Подобрав режимы обработки, поверхностный слой насыщают углеродом до требуемой глубины.
Для чего нужно Цианирование?
Цель цианирования состоит в улучшении свойств металла. Так, данная технология обработки повышает твердость, предел выносливости, износостойкость материала. Принцип цианирования основан на диффузии в структуру материала углерода и азота.
ЦИАНИРОВАНИЕ — ЦИАНИРОВАНИЕ — химико-термическая обработка — диффузионное насыщение поверхности стальных изделий углеродом и азотом в расплавах, содержащих цианистые соли, для повышения твердости, износостойкости и предела выносливости.
Как определяется глубина цементации стали?
Перед окончанием цементации «свидетеля» вынимают из ящика, закаливают в воде, ломают, и по излому определяют глубину цементованного слоя. Более резко слой цементации выявляется по макроструктуре. Глубина цементованного слоя и распределение углерода по глубине слоя точно определяется по микроструктуре.
За глубину слоя цементации принимают расстояние от поверх-ности до полуперлитной зоны (50 % перлита + 50 % феррита). В этой зоне концентрация углерода ~ 0,4 %.
Глубина закаленного при ТВЧ слоя определяется либо по макро-структуре, либо измерением твердости по Виккерсу (или микротве-дости).
Как обозначается сталь в химии?
Сталь – это соединение железо (Fe) + углерод (С) + другие элементы растворенные в железе.
Буквы Ст обозначают “Сталь”, цифры – условный номер марки, буквы “кп”, “пс”, “сп” – степень раскисления (“кп” – ки-пящая, “пс” – полуспокойная, “сп” – спокойная); буква “Г” свиде-тельствует о повышенном содержании марганца (до 0,8…1,2 %). Условный номер марки соответствует определѐнному содержа-нию углерода в стали (прил.