09 Дек 2018

Азотирование

icon

Описание

Если вам необходимы технологии упрочнения и вы желаете произвести азотирование стали в Украине, то наша компания «Karbaz» предложит вам эту услугу по выгодной стоимости.

Азотирование стали или диффузное обогащение азотом металла представляет собой технологию, согласно которой детали выдерживаются в азотосодержащих газах или диссоциированном аммиаке при температуре свыше 500 градусов по Цельсию. В результате данной процедуры сердцевина детали получает структуру сорбита и приобретает поверхностный слой.

Главными целями азотирования является: придание твердости и прочности, увеличение износостойкости, повышение антикоррозийных свойств металла.

Наиболее часто азотированию подвергаются различные металлические детали:

- валы и шпильки;

- штоки и фланцы;

- зубчатые колеса и кольца.

Следует отметить, что данные детали могут иметь диаметр до 900 мм и длину до 1500 мм, поэтому их надлежит обрабатывать на специальном оборудовании. Наша компания может производить одновременное азотирование деталей весом до 100 килограмм. Азотирование производится в электрических печах со стальным муфелем внутри, в эти печи поступает нагретый аммиак.

Азотирование стали может помочь достичь более высокой прочности, чем процедура цементации. После азотирования детали можно нагревать до 500-600 градусов, в то время как после цементации только в 250 градусов по Цельсию. Прочностные качества стали, прошедшей процедуру азотирования в 1,5-2 раза выше, чем после цементации либо закалки.

Процесс азотирования довольно востребован и следует отметить, что на азотирование стали цена в нашей компании вполне доступна для предприятий всех форм собственности. Оставляйте заявку на сайте и наш менеджер свяжется с вами в самое ближайшее время.

После азотирования в сердцевине детали получается структура сорбита, полученная термообработкой до процесса азотирования, а поверхностный слой толщиной 0,01-0,6 мм (в зависимости от назначения) имеет микроструктуру, указанную на рисунке ниже.

icon

Наши технические возможности по азотированию

Размеры обрабатываемых деталей:

- кольца, зубчатые колеса, фланцы и т.п. диаметром до 900мм;

- валы, штока, шпильки и т.п. длиной до 1500мм;

Вес обрабатываемых деталей – до 100кг

Размеры обрабатываемых деталей:

- кольца, зубчатые колеса, фланцы и т.п. диаметром до 900мм;

- валы, штока, шпильки и т.п. длиной до 1500мм;

Вес обрабатываемых деталей – до 100кг

icon

ЦЕЛЬ АЗОТИРОВАНИЯ

Насыщение сплавов железа азотом изменяет состояние структуры и тем самым повышает:

  • статическую и динамическую прочность,
  • твердость
  • износостойкость
  • коррозионные свойства этих материалов.

Выполнение азотирования позволяет получить более стабильные показатели твердости стали, чем при осуществлении цементации. Так, поверхностный слой изделия, которое было подвергнуто азотированию, сохраняет свою твердость даже при нагреве до температуры 550–600°, в то время как после цементации твердость поверхностного слоя может начать снижаться уже при нагреве изделия свыше 225°. Прочностные характеристики поверхностного слоя стали после азотирования в 1,5–2 раза выше, чем после закалки или цементации.

Поскольку температура обработки не превышает 600°С, то структурных превращений, по­добных тем, которые протекают в результате аустенитизации при закалке, не происходит, что позволяет проводить охлаждение с любой скоростью без риска возникновения мартенсита. По этой причине, в отличие от закалки, деформации и коробления азотированных деталей и инструментов получаются незначительными. Это позволяет упростить последующую обработку и даже вообще избавиться от нее, т.е. подвергать азотированию уже готовые детали, прошедшие обработку резанием, шлифованием, без припуска на окончательную обработку как при цементации.

Азотирование проводят в специальных электрических печах, с герметичным стальным муфелем внутри, куда помещают детали, а затем подается аммиак NH3, который под воздействием температуры диссоциирует (распадается) на атомарный азот и водород.

Внедрившиеся в поверхностный слой материала атомы азота диф­фундируют в дальнейшем, как по границам зерен, так и через них.

Для про­цесса азотирования характерны следующие стадии:

  1. Подвод азота из соответствующей среды к поверхности детали;
  2. Образование пограничного слоя у поверхности детали, где на межфазной границе среда - металл происходит диссоциация азот­содержащей среды и адсорбция поверхностью атомов азота;
  3. Проникновеннее (абсорбция) атомов азота через поверхность в материал детали
  4. Диффузия атомов азота в поверхностный слой детали по границам зерен и через зерна.

Низкая температура азотирования не позволяет получить глубокого насыщения  поверхностей. Скорость азотирования составляет примерно 0,01 мм/ч. Поэтому обычная толщина азотированного слоя для конструкционных сталей находится в пределах 0,2 – 0,5 мм, а продолжительность процесса в 2-3 раза превышает продолжительность цементации.

icon

Основные этапы изготовления деталей, подвергаемых азотированию

  1. Черновая механическая обработка.
  2. Предварительная термическая обработка металла (т.н. термоулучшение), включающая в себя две операции – закалку и отпуск (высокий). Такая обработка обеспечивает высокую вязкость и прочность сердцевины детали. Закалка стали осуществляется при высоких температурах (850-950˚С) с последующим охлаждением в масле либо воде. Температура отпуска – от 600 до 670˚С.


  1. Окончательная механическая обработка детали, в т.ч. шлифование металла. Эти операции требуются для того, чтобы деталь имела требуемые (финальные) геометрические параметры.
  2. Защита частей металлической поверхности, которые не планируется насыщать азотом. Применяется обмазка жидким стеклом либо покрытие оловом, которое наносится толщиной не более 0,015 миллиметра на заготовку по электролитической технологии.
  3. Непосредственно насыщение поверхности стали азотом - азотирование.
  4. После проведения всех этих процедур выполняется доводка, либо шлифовка деталей
09 Дек 2018

Цементация

icon

Описание

Цементация - химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя стальных изделий атомами углерода при нагреве до температуры 900-950 C°.

Цель цементации:

 

Обогатить поверхностный слой детали углеродом до концентрации 0,8-1,1% и получить, в результате последующей закалки, высокую твердость и износостойкость поверхностного слоя при сохранении пластичной сердцевины.

 

icon

Микроструктура цементированного слоя

Цементированный слой имеет переменную концентрацию углерода по толщине, убывающую от поверхности к сердцевине детали.

В связи с этим после медленного охлаждения в структуре цементированного слоя можно различать три зоны:

Общий вид цементированного слоя на детали из стали 18ХГТ

icon

Наши технические возможности

на нашем предприятии цементация проводится  в твердых и газообразных углеродсодержащих средах

Цементация в газовой среде

Диаметр детали до 550мм
Длина детали до 800мм
Вес до 150кг

Закалка деталей после цементации:
- в воде до 200кг
- в масле до 100кг

Цементация в твердом карбюризаторе

Диаметр детали до 600 мм,

Длина детали до 1000 мм,

Вес до 200 кг

Газовая цементация – более новый процесс, при котором детали загружают в печь в которую подают цементующие газы (окись углерода и метан) или жидкости, которые разлагаются при высокой температуре, с образованием науглераживающей атмосферы. Продолжительность процесса газовой цементации меньше, чем цементации твердым карбюризатором, так как нагрев и охлаждение производятся с большими скоростями, чем это можно осуществить в цементационных ящиках. Кроме этого, газовая цементация имеет ряд других преимуществ: возможность точного регулирования процесса цементации путем изменения состава цементующего газа, отсутствие громоздкого оборудования и угольной пыли и возможность производить закалку непосредственно из печи. Процесс газовой цементации более экономичен.

Наиболее давно известным способом является цементация в твердой среде.

Детали укладываются в стальной ящик, и должны быть полностью покрыты карбюризатором (углем), не касаясь друг друга и стенок ящика.

Ящик герметично закрывается и загружается в печь.

При нагреве образуется окись углерода (CO), которая в свою очередь разлагается на углекислый газ (СО2) и атомарный углерод.

Так как детали нагреты до температуры выше критической точки Ас3, атомарный углерод проникает вовнутрь мягкого железа.

Режимы обработки: 900-950°С, 1 час выдержки на 0,1 мм толщины цементированного слоя. Для получения 1 мм слоя — выдержка 10 часов.

на нашем предприятии цементация проводится  в твердых и газообразных углеродсодержащих средах

Цементация в газовой среде

Диаметр детали до 550мм
Длина детали до 800мм
Вес до 150кг

Закалка деталей после цементации:
- в воде до 200кг
- в масле до 100кг

Цементация в твердом карбюризаторе

Диаметр детали до 600 мм,

Длина детали до 1000 мм,

Вес до 200 кг

Газовая цементация – более новый процесс, при котором детали загружают в печь в которую подают цементующие газы (окись углерода и метан) или жидкости, которые разлагаются при высокой температуре, с образованием науглераживающей атмосферы. Продолжительность процесса газовой цементации меньше, чем цементации твердым карбюризатором, так как нагрев и охлаждение производятся с большими скоростями, чем это можно осуществить в цементационных ящиках. Кроме этого, газовая цементация имеет ряд других преимуществ: возможность точного регулирования процесса цементации путем изменения состава цементующего газа, отсутствие громоздкого оборудования и угольной пыли и возможность производить закалку непосредственно из печи. Процесс газовой цементации более экономичен.

Наиболее давно известным способом является цементация в твердой среде.

Детали укладываются в стальной ящик, и должны быть полностью покрыты карбюризатором (углем), не касаясь друг друга и стенок ящика.

Ящик герметично закрывается и загружается в печь.

При нагреве образуется окись углерода (CO), которая в свою очередь разлагается на углекислый газ (СО2) и атомарный углерод.

Так как детали нагреты до температуры выше критической точки Ас3, атомарный углерод проникает вовнутрь мягкого железа.

Режимы обработки: 900-950°С, 1 час выдержки на 0,1 мм толщины цементированного слоя. Для получения 1 мм слоя — выдержка 10 часов.

icon

Какие материалы подвергаются цементации

Цементации подвергают углеродистые стали с низким содержанием углерода (до 0,25%) или легированные низкоуглеродистые стали марок: 20Г, 20Х, 20ХФ, 12ХНЗА, 20Х2Н4А, 18ХГТ, 18Х2Н4ВА, 20ХГНР и др.

Данной обработке подвергают такие детали машин и аппаратов, которые должны иметь износостойкую рабочую поверхность и вязкую сердцевину. Например: зубчатые колеса, коленчатые валы, кулачки, червяки, поршневые пальцы, отвалы плугов и др.

icon

Свойства стали после цементации

В результате цементации достигается только выгодное распределение углерода по сечению. Окончательно формирует свойства цементованной детали последующая термообработка. Все изделия подвергают закалке с низким отпуском. После закалки цементованное изделие приобретает высокую твердость (50-58HRC) и износостойкость, повышается предел контактной выносливости и предел выносливости при изгибе, при сохранении вязкой сердцевины.

Твердость поверхности и сердцевины детали из стали 18ХГТ после цементации, закалки и низкого отпуска

Распределение микротвердости в цементированном слое детали из стали 18ХГТ, после цементации 10 час, закалки и низкого отпуска

Процесс цементации металла способен значительно увеличить твердость и прочность, повысить качества износостойкости и устойчивости к коррозии.

Цементация стали является сложной химико-термической обработкой при температуре 900-950 градусов по Цельсию в результате которой происходит насыщение стали атомами углерода. Возможна цементация стали 40Х, цементация стали 45, цементация стали 20Х, цементация стали 18ХГТ в газообразных и твердых углеродосодержащих средах. Данной процедуре подвергаются те детали механизмов, которые должны обладать вязкой сердцевиной и износостойкой поверхностью, к примеру, отвалы плугов, коленчатые валы, поршневые пальцы, зубчатые колеса.

Виды цементации

Газовая цементация нержавеющей стали происходит в специально оборудованных печах, куда поступают цементирующие газы. Процесс газовой цементации очень экономичен и более быстр чем цементация в твердой среде.

Цементация стали при помощи карбюризатора (угля) называется цементацией в твердой среде. При данном процессе после нагрева образуется окись углерода из которой атомарный углерод проникает в металл. Для получения цементированного слоя в 1 мм необходимо 10 часов выдержки при температуре более девятисот градусов.

Наша компания «Karbaz» осуществляет цементацию стали в солях, газах и твердой среде используя самое современное оборудование. Цементация в карбюризаторе предполагает загрузку 200 кг деталей имеющих диаметр до 600 мм и длину до 1000 мм. Цементация в газовой среде возможна для 150 кг стальных изделий с диаметром 550 мм и длиной до 800 мм. После цементации производится закалка в воде или масле.

Услуга цементации популярна в Украине, наши цены на нее очень приемлемы и демократичны. Для заказа цементации звоните менеджеру или оставляйте заявку на сайте.

Цементация - барабана, шестерни, шкива и много другого.

04 Янв 2018

Карбонитрация

icon

Описание

Наша компания «Karbaz» предлагает целый ряд новых технологий упрочнения. Одной из них является карбонитрация как химико-термическая обработка металлов. При данном процессе происходит постепенное насыщение изделий азотом и углеродом.

 

Карбонитрация стали и чугуна позволяет значительно увеличить прочность и износостойкость деталей в 2-11 раз, максимально отдалить начало процесса коррозии.

Карбонитрации могут подвергаться все марки чугуна и стали. Наиболее часто карбонитрируют такие детали как:

- шестерни и зубчатые колеса;

- шнеки, звездочки и червяки;

- двигатели насосов;

- запорную арматуру;

- компрессоры;

- инструмент

(шнеки погрузчиков, барабаны, валы коленчатые, втулки, диски бороны, звездочки, зубья бороны, колеса зубчатые, корпуса подшипников, подшипники, кронштейны, ножи, измельчители, оси редукторов, полуоси заднего моста, пружины, ролики натяжные, отвал плуга, сита, фланцы, шестерни, шкивы и т.д.)

Согласно технологии, процесс жидкостного карбонитрирования  осуществляется в расплаве солей карбонатов и цианатов при температурном режиме 540-600 градусов по Цельсию. Режущий инструмент выдерживается в таком расплаве в течение 50 минут, тогда как для упрочнения деталей и механизмов необходима выдержка от 2 до 8 часов.

 

Наши технические возможности по карбонитрации

Грузоподъемность кранового оборудования
до 2 тонн.
Пропускная способность участка
до 4 тонн/сутки
Срок выполнения работ
1-2 рабочих дня

УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ТИПА “КОЛЬЦО”

ДИАМЕТРОМ ДО 940 ММ.

ВЫСОТОЙ ДО 500 ММ

(до 950мм по технологии “с переворотом”).

УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ТИПА “ВАЛ”

ДИАМЕТРОМ ДО 420 ММ.

ДЛИННОЙ ДО 2300 ММ.

(до 4500мм по технологии “с переворотом").

Технология позволяет проводить также локальное упрочнение с частичным погружением деталей в расплав.

icon

преимущества карбонитрации

1.

Любые марки сталей и чугуна

Упрочнение деталей из любых марок стали и чугуна

2.

Высокие показатели качества

Увеличение износостойкости деталей 2-11 раз

Повышение усталостной прочности деталей на 50-80%

Снижение коэффициента трения в 1,5-5 раз

Повышение коррозионной стойкости «черных» сталей

Эффективность и экономичность

Высокая скорость насыщения (0,5-6 часов)

Равномерность нагрева и насыщения в расплаве

3.

Без дополнительной обработки

Отсутствует хрупкость карбонитрированного слоя

Финишная обработка – обрабатываются окончательно готовые детали

4.

 

Во многих случаях карбонитрация гораздо более выгодна чем закалка, азотирование, нитроцементация, фосфатирование или гальваническое хромирование. В результате получается не хрупкий поверхностный слой, качество которого во многом зависят от степени легированности стали: чем более металл насыщен нитридообразующими элементами, тем более прочным получается этот слой.

Наша компания «Karbaz» имеет оборудование, которое производит жидкостное карбонитрирование 4 тонн/сутки, поэтому данная услуга оказывается очень быстро – в течение 1-2 дней.

Если вы решили произвести карбонитрацию, то оставляйте заявки на сайте, а если у вас появились вопросы, то позвоните представителю нашей фирмы по телефону.

icon

Основные параметры процесса

1.

Суть процесса

Диффузионное насыщение поверхности стальных и чугунных изделий азотом и углеродом

2.

Цель процесса

Защита деталей машин и инструмента от износа, эрозии, коррозии, усталостного и контактного разрушения

3.

Среда насыщения

Расплав цианатов и карбонатов

4.

Температура обработки

540-600°С

Время выдержки

5-45 мин - для режущего инструмента
1-8 час - для штампового инстру­мента и деталей машин

 

5.

Обрабатываемые материалы

Сплавы на основе железа (все марки стали и чугуна)

 

6.

Обрабатываемые детали

Зубчатые колеса, шестерни, валы, коленвалы, штока, ходовые винты, звездочки, червяки, шнеки, детали двигателей, насосов, запорной арматуры, винтовых, поршневых, центробежных компрессоров и множество других трущихся и быстроизнашиваемых деталей. Режущий, штамповый, прессовый, волочильный и др. инструмент

 

7.

icon

преимущества карбонитрации

1.

Любые марки сталей и чугуна

Упрочнение деталей из любых марок стали и чугуна

2.

Высокие показатели качества

Увеличение износостойкости деталей 2-11 раз

Повышение усталостной прочности деталей на 50-80%

Снижение коэффициента трения в 1,5-5 раз

Повышение коррозионной стойкости «черных» сталей

3.

Эффективность и экономичность

Высокая скорость насыщения (0,5-6 часов)

Равномерность нагрева и насыщения в расплаве

4.

Без дополнительной обработки

Отсутствует хрупкость карбонитрированного слоя

Финишная обработка – обрабатываются окончательно готовые детали

Процесс карбонитрации прост в осуществлении, не тре­бует сложного оборудования. Стоимость обработки по ме­тоду карбонитрации незначительна, и зависит от массы и сложности поверхности деталей.

 

После карбонитрации на поверхности сталей формируется упрочненный слой, состоящий из нескольких зон. Верхний слой ε – карбонитрид типа Fe3(N,C). Под карбонитридным слоем располагается зона γ’ – фазы типа Fe4(N,C) , под которой находится диффузионная зона (гетерофазный слой). Она состоит из твердого раствора углерода и азота в железе с включениями карбонитридных фаз, твердость которой значительно выше твердости сердцевины. Концентрация азота и углерода при этом существенно снижается.

icon

преимущества карбонитрации

1.

Суть процесса

Диффузионное насыщение поверхности стальных и чугунных изделий азотом и углеродом

2.

Цель процесса

Защита деталей машин и инструмента от износа, эрозии, коррозии, усталостного и контактного разрушения

3.

Среда насыщения

Расплав цианатов и карбонатов

4.

Температура обработки

540-600°С

5.

Время выдержки

5-45 мин - для режущего инструмента
1-8 час - для штампового инстру­мента и деталей машин

 

6.

Время выдержки

5-45 мин - для режущего инструмента
1-8 час - для штампового инстру­мента и деталей машин

 

7.

Обрабатываемые детали

Зубчатые колеса, шестерни, валы, коленвалы, штока, ходовые винты, звездочки, червяки, шнеки, детали двигателей, насосов, запорной арматуры, винтовых, поршневых, центробежных компрессоров и множество других трущихся и быстроизнашиваемых деталей. Режущий, штамповый, прессовый, волочильный и др. инструмент

 

технология карбонитрации

Структура и свойства карбонитрированного слоя

icon

Глубина и твердость слоя

Параметры карбонитрированного слоя для различных марок сталей и сплавов

Углеродистые стали

  • Марка сталиТолщина карбонитрированного слояТвёрдость карбонитрированного слоя
    Общая толщина слоя
    (карбонитридная и дифузионная зона)
    h, мм
    Толщина слоя соединений
    (карбонитридная зона (Е-фаза)
    h, мкм
    По Виккерсу,
    НV
    (при нагрузке
    5 кгс (HV5) или
    10 кгс (HV10))
    По Супер-Роквеллу,
    HRN
    (при нагрузке
    15 кгс (HRN15))
    Ст.30,1-0,6





    5-25
    380-430 79-83
    08 кп0,1-0,6380-43079-83
    100,1-0,6380-430 79-83
    150,1-0,6380-430 79-83
    200,1-0,6400-450 81-84
    300,1-0,6400-450 81-84
    350,1-0,6400-450 81-84
    450,1-0,6450-550 84-86

Легированные стали

  • Марка сталиТолщина карбонитрированного слояТвёрдость карбонитрированного слоя
    Общая толщина слоя
    (карбонитридная и дифузионная зона)
    h, мм
    Толщина слоя соединений
    (карбонитридная зона (Е-фаза)
    h, мкм
    По Виккерсу,
    НV
    (при нагрузке
    5 кгс (HV5) или
    10 кгс (HV10))
    По Супер-Роквеллу,
    HRN
    (при нагрузке
    15 кгс (HRN15))
    20Х0,1-0,6



















    5 - 25
    550-650 86-89
    30Х0,1-0,6550-650 86-89
    35Х0,1-0,6550-650 86-89
    40Х0,1-0,6550-650 86-89
    38ХМ0,1-0,6600-700 88-90
    40ХФА0,1-0,6600-700 88-90
    40ХМФА0,1-0,6600-700 88-90
    38Х2МЮА
    0,1-0,6800-1200 92-95
    25Х1М1Ф
    0,1-0,6650-750 89-91
    25Х2М1Ф0,1-0,6650-80089-92
    55С2
    0,1-0,4500-600 85-88
    ШХ150,1-0,4500-600 85-88
    09Г2С
    0,1-0,5450-550 84-86
    30ХН2МФА0,1-0,6600-700 88-90
    18Х2Н4ВА0,1-0,6700-850 90-93
    12Х2Н4А0,1-0,6600-700 88-91
    38ХH3МФА0,1-0,6600-750 88-91
    18ХГТ0,1-0,6600-750 88-91
    30ХГТ0,1-0,6600-750 88-91
    30ХГСА0,1-0,6600-750 88-91
    40Х2Н2МФА0,1-0,6650-800 89-92
    36Х2Н2МФА0,1-0,6650-800 89-92
    20Х3МВФ0,1-0,55700-900 90-93
    30Х3МФ0,1-0,55650-750 89-91
    38ХГН0,1-0,55550-700 86-90

Инструментальные стали

  • Марка сталиТолщина карбонитрированного слояТвёрдость карбонитрированного слоя
    Общая толщина слоя
    (карбонитридная и дифузионная зона)
    h, мм
    Толщина слоя соединений
    (карбонитридная зона (Е-фаза)
    h, мкм
    По Виккерсу,
    НV
    (при нагрузке
    5 кгс (HV5) или
    10 кгс (HV10))
    По Супер-Роквеллу,
    HRN
    (при нагрузке
    15 кгс (HRN15))
    3Х2В80,06-0,12


    5-25
    1000-1150 94
    Х12М0,06-0,121000-1150 94
    4Х5МФС0,06-0,121000-1150 94
    4Х3В3МФС0,06-0,121000-1150 94
    У80,1-0,4550-65086-89
    9ХС0,1-0,4550-650 86-89
    ХВГ0,1-0,4550-70086-90
    5ХНМ0,1-0,6650-75089-91
    Р180,01-0,031000-115094
    Р6М50,01-0,031000-115094

Коррозионностойкие стали

  • Марка сталиТолщина карбонитрированного слояТвёрдость карбонитрированного слоя
    Общая толщина слоя
    (карбонитридная и дифузионная зона)
    h, мм
    Толщина слоя соединений
    (карбонитридная зона (Е-фаза)
    h, мкм
    По Виккерсу,
    НV
    (при нагрузке
    5 кгс (HV5) или
    10 кгс (HV10))
    По Супер-Роквеллу,
    HRN
    (при нагрузке
    15 кгс (HRN15))
    08Х130,05-0,12



















    -
    750-1000 91-94
    12Х130,05-0,12750-100091-94
    20Х130,05-0,12750-1100 91-94
    30Х130,05-0,12750-1100 91-94
    20Х12ВНМФ0,05-0,12800-110092-94
    08Х14МФ0,05-0,12800-1100 92-94
    09Х17Н0,05-0,12800-1100 92-94
    14Х17Н2
    0,05-0,12800-100092-94
    25Х17Н2Б-Ш
    0,05-0,12800-1000 92-94
    06Х13Н7Д20,05-0,12800-100092-94
    07Х16Н4Б
    0,05-0,12800-1000 92-94
    09Х16Н4Б-Ш0,05-0,12800-100092-94
    03Х16Н9М2
    0,05-0,12800-1100 92-94
    08Х16Н9М20,05-0,12800-110092-94
    10Х11Н20Т3Р0,05-0,1800-1100 92-94
    10Х18Н90,05-0,1650-1100 89-94
    08Х18Н100,05-0,1650-1100 89-94
    12Х18Н120,05-0,1650-1100 89-94
    08Х18Н10Т0,05-0,1650-110089-94
    12Х18Н9Т0,05-0,1650-110089-94
    12Х18Н10Т0,05-0,1650-110089-94
    10Х17Н13М2Т0,05-0,1800-1100 92-94
    10Х17Н13М3Т0,05-0,1800-1100 92-94
    31Х19Н9МВБТ0,05-0,1800-110092-94

Сплавы

  • Марка сталиТолщина карбонитрированного слояТвёрдость карбонитрированного слоя
    Общая толщина слоя
    (карбонитридная и дифузионная зона)
    h, мм
    Толщина слоя соединений
    (карбонитридная зона (Е-фаза)
    h, мкм
    По Виккерсу,
    НV
    (при нагрузке
    5 кгс (HV5) или
    10 кгс (HV10))
    По Супер-Роквеллу,
    HRN
    (при нагрузке
    15 кгс (HRN15))
    ХН35ВТ0,05 - 0,1-800 - 110092-94
    36НХТЮ0,02 - 0,05800 - 110092-94

Чугуны

  • Марка сталиТолщина карбонитрированного слояТвёрдость карбонитрированного слоя
    Общая толщина слоя
    (карбонитридная и дифузионная зона)
    h, мм
    Толщина слоя соединений
    (карбонитридная зона (Е-фаза)
    h, мкм
    По Виккерсу,
    НV
    (при нагрузке
    5 кгс (HV5) или
    10 кгс (HV10))
    По Супер-Роквеллу,
    HRN
    (при нагрузке
    15 кгс (HRN15))
    Серый0,1 - 0,4
    5-25
    450 - 65084-89
    Ковкий 0,1 - 0,4450 - 650 84-89
    Высокопрочный0,1 - 0,4450 - 650 84-89
    Легированный чугун Сr-Ni0,1 - 0,4450 - 65084-89

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ИЗМЕРЕНИЮ ТВЁРДОСТИ КАРБОНИТРИРОВАННОГО СЛОЯ

Рекомендации по контролю глубины карбонитрированного слоя

Контроль общей глубины карбонитрированого слоя деталей осуществляется на травлёном шлифе (раствор азотной кислоты 4% в этиловом спирте) с помощью оптического микроскопа. Шлиф должен изготавливаться из образца-свидетеля. Глубиной слоя принимается величина зоны повышенной травимости от поверхности образца до основной структуры сердцевины.

В сложных случаях, общую глубину карбонитрированого слоя деталей допускается определять по распределению микротвердости в поперечном сечении образца-свидетеля. Измерение микротвердости осуществляют на расстоянии не более 0,05 мм по трём дорожкам с помощью прибора ПМТ-3 с нагрузкой 50 г. За глубину слоя в этом случае принимают расстояние от поверхности до значений твердости, что на (30 - 50) HV превышают значение твердости сердцевины.

Примечание. При расхождении данных, при определении глубины карбонитрированого слоя указанными методами, предпочтение отдают методу измерения микротвердости.

Контроль глубины слоя соединения (e - фазы) осуществляется на травлёном шлифе с помощью оптического микроскопа. Глубиной слоя e - фазы принимают величину протяженности непротравленной зоны, полученной на поперечном шлифе.

 

Аналоги процесса карбонитрации

Благодаря своей эффективности указанные методы упрочнения по достоинству оценены во всех промышленно развитых странах.

Карбонитрация является аналогом широко распространенных во всем мире технологий упрочнения деталей в расплаве солей

TUFFTRIDE
TENIFER process
QPQ
ARCOR
MELONITE process
DYNA-BLUE

BLACKNITRIDE
Sulfinuz
Sursulf
KQ-500
SBN
Nitride

Nutride
Meli 1
Isonite
Palsonite
FNC process

Карбонитрация - шнека погрузчика, отвала плуга, сита, барабана, вала коленчатого, втулки, диска бороны, звездочки, зуба бороны, колеса зубчатого, корпуса подшипника, подшипника, кронштейна, ножа, измельчителя, оси редуктора, полуоси заднего моста, пружины, ролика натяжного, фланца, шестерни, шкива.

icon

Вопросы и ответы

Что такое карбонитрация?

  • Карбонитрация – это вид химико-термической обработки для поверхностного упрочнения стальных и чугунных деталей, заключающийся в одновременном насыщении их поверхности азотом и углеродом. Чаще всего технология карбонитрации используется вместо традиционного азотирования. Можно также рекомендовать карбонитрацию как альтернативу процессам цементации, нитроцементации, поверхностной закалки ТВЧ, гальванического хромирования.

Почему процесс назван «карбонитрация»?

  • Название «карбонитрация» установлено разработчиком процесса. Оно означает одновременное насыщение поверхности стальных изделий преимущественно азотом и в меньшей степени углеродом. В отличие от нитроцементации, карбонитрация проводится при значительно более низких температурах.

Чем отличается процесс карбонитрации от процесса газового азотирования?

  • Процесс карбонитрации производится в расплаве солей, и основными диффундирующими элементами являются азот и углерод. При газовом азотировании таким элементом является азот, образующийся при диссоциации аммиака. Это существенно влияет на структуру диффузионного слоя. При газовом азотировании образуются нитридные фазы, а при карбонитрации – карбонитридные.

Каковы характеристики диффузионного слоя после карбонитрации и после газового азотирования?

  • Твердость поверхности и толщина слоя для каждого конкретного материала практически не отличаются, но из-за особенностей структуры поверхностной зоны, карбонитрированный слой имеет в 2 раза более высокую износостойкость. Характеристики усталостной прочности и контактной выносливости равнозначны.

Какова длительность процесса карбонитрации?

  • Длительность выдержки деталей при обработке методом карбонитрации в 5 и более раз меньше, чем при газовом азотировании (при одинаковых требованиях к толщине упрочненного слоя). Существенно сокращается время нагрева деталей, а охлаждение может проводиться непосредственно после выгрузки деталей из ванны на воздухе, в воде или в масле.
    Последовательность и ориентировочная длительность операций:
    Зміст робітТривалість
    1Попередня підготовка деталей – очистка та знежирення0,5-1,5ч
    2Підігрів деталей1-3 ч
    3Карбонітрація – «рідинне» азотування в расплаві солей 0,5-6 ч
    4Охолодження деталей на повітрі, в воді або маслі в залежності від марки сталі0,5-1,5 ч
    5Оксидування деталей – в разі необхідності додаткового збільшення коррозійної стійкості (для перлітних сталей)0,5-1 ч
    6Промивка, сушка деталей0,5-1 ч
    Загальний час3,5-14 ч

Какое оборудование используется для процесса карбонитрации?

  • Для осуществления процесса карбонитрации используется шахтная электрическая печь-ванна с тиглем из титанового сплава, предотвращающего загрязнение расплава соли и существенно улучшающего качество упрочненного слоя. Детали перед карбонитрацией обязательно предварительно подогреваются до 300-350°С в отдельной печи. Для очистки деталей от налипшей соли используются промывочные ванны с горячей или холодной водой.

Какие соли используются для ванны?

  • Для наплавления ванны используются соли, синтезированные из аммоноуглеродных соединений (меламин, мелон, дициандиамид).

В каком состоянии должны поставляться детали на карбонитрацию?

  • Карбонитрация – это финишный процесс, поэтому детали должны приходить в окончательно механически обработанном состоянии.
    Для наиболее ответственных деталей (с точными посадочными размерами и высоким классом шероховатости) рекомендуется оставить припуск 0,01-0,03мм (определяется индивидуально в каждом конкретном случае), под полировку (хонинговку) для получения заданной шероховатости и точности размеров. Остальные детали могут быть использованы без дополнительной мехобработки. Снимать карбонитрированный слой методом шлифовки не рекомендуется.
  • Для обеспечения достаточной прочности и вязкости сердцевины, детали в состоянии заготовки должны быть подвергнуты закалке с высоким отпуском (термоулучшению) – для легированных сталей, нормализации – для углеродистых сталей.
  • Во избежание коробления(деформации) в процессе карбонитрации, детали сложной формы, такие как валы с большим количеством ступеней, кольца больших диаметров с глубокими проточками, тонкостенные втулки и др., после черновой мехобработки рекомендуется подвергнуть отпуску для стабилизации размеров. После стаботпуска детали проходят чистовую мехобработку (шлифовку) и направляются на карбонитрацию.