Сам термин «цементация» подразумевает придание обрабатываемому объекту повышенной твёрдости. Так оно и есть. Особенность операции состоит в том, что её цель, в отличие от других способов повышения твёрдости металла, заключается в усилении жёсткости только поверхностного слоя металла. Этот момент во многом и определяет технологию цементации, о которой вы узнаете из опубликованного ниже материала.
Непосредственно перед описанием технологических методов следует рассказать в общих словах, что такое цементация вообще. Под этим названием понимается насыщение приповерхностного слоя стали углеродом. Повышение концентрации необходимо для успешного проведения дальнейшей термической обработки металлоизделий и, в частности, закалки.
В настоящее время в металлургии применяются следующие методы цементации:
- твёрдая;
- газовая;
- кипящая;
- электролитная.
Кратко опишем каждый из перечисленных технологических методов.
Твёрдая цементация
Технология твёрдой цементации предполагает использование древесного или каменного угля. Перед операцией цементируемый металл помещается в ящик, куда засыпается измельчённый уголь. Далее ёмкость помещается в печь, в которой поддерживается температура от 900 до 950 °C. В таких условиях изделие выдерживается в течение нескольких часов.
В результате приповерхностный слой насыщается углеродом в требуемой степени. Недостаток метода состоит в необходимости последующего термического отпуска, поскольку многочасовая твёрдая цементация влечёт за собой возникновение существенных внутренних напряжений в структуре металла.
Газовая цементация
В ходе газовой цементации насыщение металла углеродом осуществляется в среде углеродсодержащего газа, которым может быть природный газ, либо вещество, полученное искусственно, например, разложенный при высокой температуре бензол и т.п.
С технической точки зрения газовая цементация выполняется следующим образом. Обрабатываемое изделие помещается в герметичную печь, рабочее пространство которой заполняется газом. Температура выдержки составляет так же 900-950 °C, но время экспозиции меньше, чем при твёрдой цементации, так как атомы углерода проникают в металл из газа гораздо быстрее и эффективнее, чем из твёрдого вещества.
Кипящая цементация
Само насыщение металла углеродом проводится, как и в вышеописанном случае, в среде углеродсодержащего газа. Отличие от классической газовой цементации здесь обрабатываемый объект погружается в так называемый «кипящий» слой – порошкообразную субстанцию, состоящую из частиц термостойкого абразивного материала, например, корунда.
Порошок насыпается на специальную решётку, и через него проходит горячий цементирующий газ, создавая тот самый визуальный эффект кипения, благодаря которому метод получил название. Погружение металлоизделия в кипящий слой абразива требуется для оптимизации условий проникновения атомов углерода в приповерхностные слои металла и закрепления их там.
Электролитная цементация
Эта технология применяется для цементации малогабаритных объектов, обработка которых обычными методами затруднена или недостаточно эффективна. Данная цементация проводится в среде специальных электролитов с добавлением в них «поставщиков» углерода – органических веществ, например, глицерина.
При такой цементации объект обработки выступает в качестве анода. Операция проводится под постоянным напряжением 300 В, которое разогревает металлоизделие до 1000 °C. Анод от электролита защищает образующаяся при этом газовая оболочка.
Закажите цементацию стали в нашей компании, и мы выполним работу в кратчайший срок с высоким качеством.
