ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследования, проведенные термической лабораторией ЦНИИ из "Поверхностное упрочнение деталей машин химико-термическими методами Издание 2" В настоящей работе описана новая, современная технология цементации. Метод газовой цементации хорошо изучен на качественных и легированных сталях в авиационной и автотракторной промышленностях, где он почти полностью вытеснил цементацию в твердом карбюризаторе. На предприятиях Министерства путей сообщения газовая цементация не применялась, работы проводились преимущественно на твердых карбюризаторах. В термической лаборатории ЦНИИ разработан технологический процесс газовой цементации углеродистых сталей марок Ст. 2, Ст. 3 и Ст. 5 обыкновенного качества. [c.13] Эти стали широко применяются при изготовлении детале [ подвижного состава. Однако процесс газовой цементации для этих сталей, судя по литературным источникам, почти не исследовался. [c.14] Для исследования влияния режима це.ментации на механические свойства, твердость и структуру углеродистых сталей обыкновенного качества были взяты стали трех марок, химический состав этих сталей приводится в табл. 2. [c.14] Механические свойства сталей в нормализованном состоянии приводятся в табл. 3. [c.15] Оборудование и карбюризатор. Для газовой цементации требуется печь и газовый карбюризатор. Печь должна обладать полной герметичностью так, чтобы в ней можно было поддерживать температуру в пределах 900—950° С. [c.15] Химический состав наиболее часто употребляемых газовык карбюризаторов приводится в табл. 4. [c.15] Масло с такими свойствами было применено в качестве карбюризатора при цементации. [c.16] При определении режима газовой цементации руководствуются химическим составом сталей, температурой цементации и карбюризатором. [c.16] При слишком высокой температуре цементации у крупнозернистых сталей происходит значительный рост зерна, ухудшающий качество стали. Подача карбюризатора в количестве большем, чем требуется для насыщения стали углеродом, приводит к отложению на поверхности изделий большого слоя сажи, который спекается, образуя корку, затрудняющую доступ активных атомов углерода к поверхности, при этом диффузия углерода в сталь может замедлиться или произойдет неравномерное насыщение стали углеродом по поверхности, что выявится при закалке в виде мягких пятен. [c.16] Известно, что в большинстве случаев температура цементации поддерживается в пределах 900—920° С. Выдержка зависит от требуемой глубины и температуры цементации. [c.16] Глубину цементации контролируют по образцам-свидетелям, которые должны быть изготовлены из стали той же марки, что и цементуемые детали. При цементации сталей, склонных к чрезмерному росту зерна, температура цементации должна быть, по возможности, низкой. Для установления наивыгоднейшего режима был проведен процесс цементации при температурах 900, 930 и 950° С с подачей масла соответственно 40, 60 и 85 капель в минуту. [c.16] Образцы сталей марок Ст. 2, Ст. 3 и Ст. 5 закладывали в печь одновременно и выдерживали от 4 до 12 час. Глубина цементованного слоя определялась на металлографическом микроскопе. За глубину цементированного слоя принимался слой образца, охлажденного на воздухе после цементации, имеющий повышенное содержание углерода по сравнению с сердцевиной. [c.16] На фиг. 2 показана структура цементованного слоя стали Ст. 3, подвергавшейся цементации при температуре 950° С и выдержке в течение 4 час. при подаче масла 60 капель в минуту. Глубина слоя 0,8 мм, структура перлит мелкого сложения. [c.16] На фиг. 3 показана структура переходной зоны стали Ст. 3, подвергавшейся цементации при температуре 950° С,- выдержке 12 час. при подаче масла 60 капель в минуту. Из приведенной микроструктуры видно, что наблюдается некоторый рост зерна но если учесть высокую температуру цементации и длительность выдержки (12 час.), то можно установить, что указанный режим не приводит к значительному укрупнению зерна. [c.16] На фиг. 4 показана структура стали Ст. 3 при температуре цементации 900° С, выдержке 3,5 час. и подаче масла 60 капель в минуту. Глубина слоя 0,6 мм, структура перлит. [c.18] При подаче 85 капель масла в минуту в реторте на корзине в деталях образовалось небольшое количество сажи. [c.18] Содержание углерода около 0,85%, а при выдержке в тече ние 8 час. 0,8% (кривая 4). [c.19] Величина зерна в сталях определялась по образованию сетки феррита по границам зерен в переходном слое цементаци] ,. Образцы после цементации подвергались специальной термической обработке по следующему режиму. нагрев до температуры 830° С выдержка 1 час медленное охлаждение со скоростью 50 град/час до температуры 600° С дальнейшее охлаждение на воздухе. После такой обработки феррит выделялся в виде сетки по границам действительного зерна. [c.19] Вернуться к основной статье