icon

Опис

Цементація - хіміко-термічна обробка, яка полягає в дифузійному насиченні поверхневого шару сталевих виробів атомами вуглецю при нагріванні до температури 900 - 950°C.

Мета цементації:

 

Збагатити поверхневий шар деталі вуглецем до концентрації 0,8-1,1% і отримати, в результаті подальшого гарту, високу твердість і зносостійкість поверхневого шару при збереженні пластичної серцевини.

icon

Мікроструктура цементованого шару

Цементовий шар має змінну концентрацію вуглецю по товщині, спадаючу від поверхні до серцевини деталі.

У зв'язку з цим після повільного охолодження в структурі цементованого шару можна розрізняти три зони:

Загальний вигляд цементованого шару на деталі зі сталі 18ХГТ

icon

Наші технічні можливості

На нашому підприємстві цементація проводиться в твердих і газоподібних вуглецевовмістких середовищах

Цементація в газовому середовищі

Діаметр деталі до 550мм
Довжина деталі до 800мм
Вага до 150 кг

Загартування деталей після цементації:
- у воді до 200кг
- в маслі до 100кг

Цементація в твердому карбюризаторі

Діаметр деталі до 600 мм,

Довжина деталі до 1000 мм,

Вага до 200 кг

Газова цементація - новіший процес, при якому деталі завантажують в піч в яку подають цементаційні гази (окис вуглецю і метан) або рідини, які розкладаються при високій температурі, з утворенням навуглецьовуючої атмосфери. Тривалість процесу газової цементації менше, ніж цементації твердим карбюризатором, так як нагрівання та охолодження проходе з більшими швидкостями, ніж це можна здійснити в цементаційних ящиках. Крім цього, газова цементація має ряд інших переваг: можливість точного регулювання процесу цементації шляхом зміни складу цементуючого газу, відсутність громіздкого обладнання і вугільного пилу і можливість робити загартування безпосередньо з печі. Процес газової цементації економічніший.

Найбільш давно відомим способом є цементація в твердому середовищі.

Деталі укладаються в сталевий ящик, і повинні бути повністю покриті карбюризатором (вугіллям), не торкаючись один одного і стінок ящика.

Ящик герметично закривається і завантажується в піч.

При нагріванні утворюється окис вуглецю (CO), який в свою чергу розкладається на вуглекислий газ (СО2) і атомарний вуглець.

Так як деталі нагріті до температури вище критичної точки Ас3, атомарний вуглець проникає всередину м'якого заліза.

Режими обробки: 900-950° С, 1 година витримки на 0,1 мм товщини цементованого шару. Для отримання 1 мм шару - витримка 10 годин.

На нашому підприємстві цементація проводиться в твердих і газоподібних вуглецевовмістких середовищах

Цементація в газовому середовищі

Діаметр деталі до 550мм
Довжина деталі до 800мм
Вага до 150 кг

Загартування деталей після цементації:
- у воді до 200кг
- в маслі до 100кг

Цементація в твердому карбюризаторі

Діаметр деталі до 600 мм,

Довжина деталі до 1000 мм,

Вага до 200 кг

Газова цементація - новіший процес, при якому деталі завантажують в піч, в яку подають цементаційні гази (окис вуглецю і метан) або рідини, які розкладаються при високій температурі, з утворенням навуглецьовуючої атмосфери. Тривалість процесу газової цементації менше, ніж цементації твердим карбюризатором, так як нагрівання та охолодження проходе з більшими швидкостями, ніж це можна здійснити в цементаційних ящиках. Крім цього, газова цементація має ряд інших переваг: можливість точного регулювання процесу цементації шляхом зміни складу цементаційного газу, відсутність громіздкого обладнання і вугільного пилу і можливість робити загартування безпосередньо з печі. Процес газової цементації економічніший.

Найбільш давно відомим способом є цементація в твердому середовищі.

Деталі укладаються в сталевий ящик, і повинні бути повністю покриті карбюризатором (вугіллям), не торкаючись один одного і стінок ящика.

Ящик герметично закривається і завантажується в піч.

При нагріванні утворюється окис вуглецю (CO), який в свою чергу розкладається на вуглекислий газ (СО2) і атомарний вуглець.

Так як деталі нагріті до температури вище критичної точки Ас3, атомарный вуглець проникає всередину м'якого заліза.

Режими обробки: 900-950°С, 1 година витримки на 0,1 мм товщини цементованого шару. Для отримання 1 мм шару - витримка 10 годин.

icon

Які матеріали піддаються цементації

Цементації піддають вуглецеві сталі з низьким вмістом вуглецю (до 0,25%) або леговані низьковуглецеві сталі марок: 20Г, 20Х, 20ХФ, 12ХНЗА, 20Х2Н4А, 18ХГТ, 18Х2Н4ВА, 20ХГНР і ін.

Даній обробці піддають такі деталі машин і апаратів, які повинні мати зносостійку робочу поверхню і в'язку серцевину. Наприклад: зубчасті колеса, колінчасті вали, кулачки, черв'яки, поршневі пальці, відвали плугів та ін.

icon

Властивості сталі після цементації

В результаті цементації досягається тільки вигідний розподіл вуглецю по перетину. Остаточно формує властивості цементованої деталі подальша термообробка. Всі вироби піддають гарту з низьким відпуском. Після гарту цементований виріб набуває високу твердість (50..58HRC) і зносостійкість, підвищується межа контактної витривалості і межа витривалості при вигині, при збереженні в'язкої серцевини.

Твердість поверхні і серцевини деталі зі сталі 18ХГТ після цементації, загартування і низького відпуску

Розподіл мікротвердості в цементованому шарі деталі зі сталі 18ХГТ, після цементації 10 годин, загартування і низького відпуску.