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.
Суть процесс заключается в размещении изделия из мягкой стали в контейнер, наполненный древесным углем.
Затем они нагреваются докрасна и выдерживаются при такой температуре пару часов. За это время поверхность стали насыщается углеродом, от чего она становится более твердой. В зависимости от размера изделия для цементации, в качестве контейнера для него можно использовать отрезок профильной трубы или короб, сваренный из листовой стали.
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.
Цементация – это насыщение поверхностного слоя изделия углеродом с целью повышения твёрдости и износостойкости при сохранении вязкости сердцевины. Температуру для цементации заготовки выбираю исходя из того, насколько требуется её науглероживание. Она колеблется в диапазоне 800-950 градусов Цельсия.
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.
Цементация стали — поверхностное диффузионное насыщение малоуглеродистой стали углеродом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости. Цементации подвергают низкоуглеродистые (обычно до 0.25 % C) и легированные стали. Зака́лка — вид термической обработки материалов (металлы, их сплавы, стекло)…
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Диффузио́нное насыще́ние мета́ллами — поверхностное насыщение стали алюминием, хромом, цинком, кремнием и другими элементами. Один из методов упрочнения материалов. Изделия, обогащённые этими элементами, приобретают ценные свойства, к числу которых относятся высокая жаростойкость, коррозионная стойкость, повышенная износостойкость и твёрдость.
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.
Какие виды термической обработки вы знаете?
Основными видами термической обработки являются:
- Отжиг;
- Закалка;
- Нормализация;
- Отпуск;
- Криогенная обработка.
Собственно термическая обработка включает следующие основные виды: — отжиг 1-го рода; — отжиг 2-го рода; — закалку с полиморфным превращением; — закалку без полиморфного превращения; — отпуск и старение. Эти виды термической обработки относятся к сталям, чугунам и цветным металлам и сплавам.
Что такое Дели металлизация?
Технология М. по типу 2б предусматривает диффузионное насыщение металлическими элементами поверхности деталей, нагретых до высоких температур, в результате которого в зоне диффузии элемента образуется сплав (см. Диффузионная металлизация).
Согласно международному праву, демилитаризация территории означает установление такого международно-правового режима, при котором на этой территории запрещается или частично ограничивается любая военная деятельность, в том числе изготовление и размещение оружия, строительство военных баз, подготовка армии и так далее.
Как называют процесс насыщения поверхностного слоя деталей одновременно углеродом и азотом?
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 такое термическая обработка мяса?
Жарка это термообработка заключающаяся в подогревании блюда в горячем жире. Жарка проходить в температуре 150-200 o. Жарка может происходить с небольшим количеством разогретого жира или путем погружения в большое количество жира.
Тепловая обработка мяса Тепловая обработка обезвреживает пищу от большинства микроорганизмов и вырабатываемых ими токсинов, от возбудителей глистных инвазий, исправляет некондиционное сырье и позволяет использовать его в пищу, позволяет готовить из одних и тех же продуктов различные блюда.
Что значит термическая обработка?
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА — совокупность операций теплового воздействия на материалы (главным образом металлы и сплавы) с целью изменения их структуры и свойств в нужном направлении. Основные виды термической обработки: закалка, отпуск, отжиг, нормализация, старение… …
Термической (или тепловой) обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью получения заданных свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры.
Тепловая обработка используется либо в качестве промежуточной операции для улучшения обрабатываемости давлением, резанием, либо как окончательная операция технологического процесса, обеспечивающая заданный уровень свойств изделия.
Что такое отжиг сталей и в чем его отличие?
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. При отжиге осуществляются процессы возврата (отдыха металлов), рекристаллизации и гомогенизации.
В металлургии и материаловедении отжиг-это термическая обработка, которая изменяет физические, а иногда и химические свойства материала, повышая его пластичность и уменьшая твердость, делая его более работоспособным. Это включает нагрев материала выше температуры его рекристаллизации, поддержание подходящей температуры в течение соответствующего времени, а затем охлаждение.
Какие детали и для чего подвергают цементации?
Цементация Цементация — это процесс диффузионного насыщения поверхностных слоев стальных деталей углеродом. Цементацию проводят для низкоуглеродистых сталей, содержащих до 0,25…0,3% углерода, которые называют цементуемыми.
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. Данной обработке подвергают такие детали машин и аппаратов, которые должны иметь износостойкую рабочую поверхность и вязкую сердцевину, такие как: зубчатые колеса, коленчатые валы, кулачки, червяки, поршневых пальцев, отвалов плугов и др.
Какие виды цементации существуют?
Различают следующие виды цементации: твердую, газовую цементации, цементацию пастами, жидкостную цементацию. 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.
Виды цементации:
твердую обработку металлических поверхностей
науглероживание в газовой среде
жидкостную (на основе солевых растворов)
цементацию посредством покрытия пастой
вакуумную
нитроцементацию с одновременным насыщением поверхности деталей углеродом и азотом
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).
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.
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 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.
Для чего проводят Нитроцементацию стали?
Процесс нитроцементации получил широкое распространение в машиностроении для деталей, по условиям работы которых достаточна толщина упрочнённого слоя 0,2—1,0 мм. На ВАЗе 94,5 % деталей, упрочняемых химико-термической обработкой, подвергается нитроцементации.
Нитроцементация — это процесс одновременного насыщения стали углеродом и азотом в среде, состоящей из науглероживающего газа и аммиака. По сравнению с цементацией, нитроцементацию проводят при более низких температурах — 850-870 °С. Это обусловлено тем, что азот, проникая в сталь одновременно с углеродом, понижает температуру существования твердого раствора на основе Feγ и тем самым способствует науглероживанию стали при более низких температурах.
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.
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 %).
Как определить толщину Цементованного слоя?
За основной метод определения толщины цементованного слоя принимается расстояние от поверхности до полупереходной зоны, имеющей феррито-пер-литную структуру с равным количеством феррита и перлита [1, 2]. Содержание углерода при такой структуре соответствует 0,35-0,40%.
Толщину цементованного слоя определяют с помощью макро – и микроанализа, а также измерением твердости.
Макроанализ позволяет быстро определить толщину с точностью, достаточной для производственных условий. Для этого цементованный образец погружают на 1 – 2 мин. в реактив состава: 2 г CuCl2 2H2O и 1 мл HCl на 100 мл спирта.
Как производят закалку Цементованных деталей при цементации в газовой среде?
Цементованные детали подвергаются закалке и отпуску. Закалку производят двойную или одинарную. При двойной закалке первая производится при температуре 860 -900° для улучшения структуры сердцевины, а вторая при температуре 760 -800° для придания твёрдости наружному слою.
При газовой цементации изделия по окончании процесса подстуживают до этих температур, а затем проводят закалку (не требуется повторный нагрев под закалку). Для удовлетворения особо высоких требований, предъявляемых к механическим свойствам цементованных деталей, применяют двойную закалку.
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.
Хотя нитроцементация и цианирование преследуют одну цель (насыщение поверхностного слоя стали азотом и углеродом), они имеют одно существенное отличие. Заключается оно в том, что нитроцементации изделия подвергаются в газовой среде, а при цианировании такой средой является расплав цианида натрия или других солей.
Что лучше азотирование или цементация?
Преимущества азотирования.
· Азотирование повышает устойчивость стали к коррозии. · После азотирования не требуется закалка, температура процесса на 350—400°С ниже, чем при цементации. В результате коробление деталей при азотировании получается меньшим.
Результаты азотирования намного ценнее в плане дальнейшей эксплуатации, нежели показатели изделия после цементации. Так, слой после цементации может сохранять стабильные показатели твердости при температуре не более 225 °С, а слой с азотом – до 550-600 °С. Причиной тому служит сам механизм азотирования, вследствие которого образуется поверхностный слой, который в 1,5-2 раза прочнее, чем после закалки и той же цементации.
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.
Как производится закалка при цементации в твердом карбюризаторе?
При цементации в твердом карбюризаторе изделия укладывают в ящики и засыпают карбюризатором, чаще древесным углем. При нагреве углерод древесного угля, соединяясь с кислородом воздуха, образует оксид углерода, который, в свою очередь, взаимодействуя с железом, дает атомарный углерод.
Первая закалка (или нормализация) проводится с температуры 880…900 o С для исправления структуры сердцевины. Вторая закалка проводится с температуры 760…780 o С для получения мелкоигольчатого мартенсита в поверхностном слое. Завершающей операцией термической обработки всегда является низкий отпуск, проводимый при температуре 150…180 o С.
Что делает закалка?
Материал, подвергшийся закалке, приобретает бо́льшую твёрдость, но становится хрупким, менее пластичным и менее вязким, если сделать большее количество повторов нагревание-охлаждение. Для снижения хрупкости и увеличения пластичности и вязкости после закалки с полиморфным превращением применяют отпуск.
Закалка-один из видов термической обработки, предотвращающий возникновение нежелательных низкотемпературных процессов, таких как фазовые превращения. Он делает это за счет уменьшения промежутка времени, в течение которого эти нежелательные реакции являются как термодинамически благоприятными, так и кинетически доступными; например, закалка может уменьшить размер кристаллических зерен как металлических, так и пластмассовых материалов, увеличивая их твердость.